RNA引导的CasΩ核酸酶及其在诊断和治疗中的用途
本申请涉及一种基于包含CasΩ核酸酶和至少一种预先选定的设计成与至少一种靶标RNA结合的向导RNA的复合物，对选自dsDNA、ssDNA和RNA的核酸分子进行RNA导向切割的方法。还提供与靶标RNA分子结合的本申请复合物，以及各个用于切割核酸分子的系统，及其诊断和治疗用途。
发明专利
CN202280039482.4
2022-06-01
CN117597438A
2024-02-23
C12N9/22(2006.01)
亥姆霍兹感染研究中心%犹他州立大学
切斯·拜赛尔;瑞恩·杰克逊;奥列格·德米特伦科
德国不伦瑞克市英豪丰大街7号;
上海段和段律师事务所
夏思秋
德国;DE
1.一种复合物，其包含CasΩ核酸酶和至少一种预先选定的向导RNA，所述向导RNA设计成与至少一种靶标RNA结合。 2.如权利要求1所述的复合物，还结合有靶标RNA分子，所述靶标RNA分子包含与所述向导RNA至少90％互补的序列，且其中所述靶标RNA优选地在旁侧含有至少一种RNA前间区序列邻近基序(rPAM)。 3.如权利要求1或2所述的复合物，其中所述向导RNA包含针对细菌特定选择的序列、针对病毒特定选择的序列、针对真菌特定选择的序列、针对原生动物特定选择的序列、针对遗传疾病特定选择的序列、和针对增生性疾病特定选择的序列。 4.如权利要求1-3中任一项所述的复合物，其中所述核酸酶包含核定位信号。 5.一种用于切割选自dsDNA、ssDNA和RNA的核酸分子的方法，包括以下步骤： a)提供至少一种CasΩ核酸酶， b)提供至少一种预先选定的向导RNA， c)在所述至少一种CasΩ核酸酶和所述至少一种预先选定的向导RNA间形成复合物， d)使c)的复合物基于所述至少一种预先选定的向导RNA而与靶标RNA结合，以及 e)经所述至少一种CasΩ核酸酶切割所述选自dsDNA、ssDNA和RNA的核酸分子。 6.一种用于检测细胞、组织、细胞核、和/或样本中的至少一种靶标RNA的方法，所述方法包括： a)提供所述细胞、组织、细胞核、和/或样本中的至少一种ssDNA、dsDNA或RNA报告核酸， b)使所述细胞、组织、细胞核、和/或样本与至少一种复合物接触，所述复合物在至少一种CasΩ核酸酶和至少一种预先选定的向导RNA间形成，其中所述至少一种预先选定的向导RNA包含与所述靶标RNA至少90％互补的序列，以及 c)检测所述至少一种ssDNA、dsDNA或RNA报告核酸的切割、切开和/或切口，其中对所述至少一种报告核酸的切割的检测，检测所述细胞、组织、细胞核、和/或样本中的至少一种靶标RNA。 7.如权利要求6所述的方法，其中对所述至少一种报告核酸的切割、切开和/或切口的检测包括，检测适当标签的信号变化，和/或检测所切割的至少一种报告核酸片段自身，其中适当标签为例如染料、荧光团、或电导率。 8.如权利要求6或7所述的方法，其中所述至少一种靶标RNA是与对照靶标RNA相比包含至少一种突变的突变靶标RNA。 9.一种用于调节细胞、组织、细胞核、和/或样本中至少一种靶标RNA的表达的方法，其中所述至少一种靶标RNA选自mRNA、非编码RNA和病毒RNA分子，所述方法包括： a)使所述细胞、组织、细胞核、和/或样本与至少一种复合物接触，所述复合物在至少一种CasΩ核酸酶和至少一种预先选定的向导RNA间形成，其中所述至少一种预先选定的向导RNA包含与所述至少一种靶标RNA至少90％互补的序列，以及 c)使b)的复合物与所述至少一种靶标RNA结合，从而改变所述至少一种靶标RNA的稳定性、加工或翻译， 其中c)中的结合调节所述细胞、组织、细胞核、和/或样本中至少一种靶标RNA的表达。 10.一种用于编辑细胞、组织、细胞核、和/或样本中至少一种靶标RNA的序列的方法，其中所述至少一种靶标RNA选自mRNA、非编码RNA和病毒RNA分子，所述方法包括： a)使所述细胞、组织、细胞核、和/或样本与至少一种复合物接触，所述复合物在至少一种修饰的无催化活性的CasΩ核酸酶和至少一种预先选定的向导RNA间形成，其中所述CasΩ核酸酶复合有至少一种RNA修饰酶，其中所述至少一种预先选定的向导RNA包含与所述至少一种靶标RNA至少90％互补的序列，以及 c)使b)的复合物与所述至少一种靶标RNA结合，经所述至少一种RNA修饰酶编辑所述至少一种靶标RNA。 11.如权利要求5-10中任一项所述的方法，其中所述至少一种靶标RNA包含特异于疾病状态的核酸序列，所述核酸序列特异于例如选自展现遗传疾病的细胞、展现增生性疾病的细胞例如癌细胞、产生自身抗体的免疫细胞、由细菌或病毒病原体感染的细胞、细菌病原体、原生动物病原体、微生物细胞、和污染的细菌或古菌中的细胞。 12.权利要求3或4所述的复合物在预防和/或治疗疾病中的用途，例如在预防和/或治疗感染和/或遗传疾病中的用途，感染和/或遗传疾病为例如增生性疾病例如癌，真菌、原生动物、细菌和/或病毒感染。 13.一种用于使非所需细胞或病毒特异性失活的方法，包括使所述细胞或病毒与权利要求1-4中任一项所述的复合物接触，其中所述向导RNA针对所述待失活的非所需细胞或病毒特定选择。 14.一种用于预防和/或治疗疾病的方法，疾病为例如感染和/或遗传疾病，例如增生性疾病例如癌，真菌、原生动物、细菌和/或病毒感染，自免疫疾病，所述方法包括向需要该治疗的受试者施用有效量的如权利要求3或4所述的复合物。 15.权利要求1-4中任一项所述的复合物在切割选自dsDNA、ssDNA和RNA的核酸分子，检测细胞、组织、细胞核和/或样本中至少一种靶标RNA，调节细胞、组织、细胞核和/或样本中至少一种靶标RNA的表达，编辑细胞、组织、细胞核和/或样本中至少一种靶标RNA的序列，使非所需细胞或病毒特异性失活，或从制品中去除非所需污染物中的用途。