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通过腺相关病毒递送对小鼠体细胞组织进行线粒体腺嘌呤碱基编辑
。CC-BY 4.0 国际许可证永久有效。它以预印本形式提供（未经同行评审认证），作者/资助者已授予 bioRxiv 许可，可以在该版本中显示预印本。版权所有者于 2024 年 12 月 13 日发布了此版本。；https://doi.org/10.1101/2024.12.10.627690 doi：bioRxiv 预印本
通过预设消除碱基调用中浪费的计算...
碱基调用是纳米孔测序分析中的一个重要步骤，其中纳米孔测序仪的原始信号被转换成核苷酸序列，即读取。最先进的碱基调用器使用复杂的深度学习模型来实现高碱基调用准确性。这使得碱基调用在计算上效率低下且耗费内存，成为整个基因组分析流程的瓶颈。然而，对于许多应用而言，大多数读取与感兴趣的参考基因组（即目标参考）不匹配，因此在基因组学流程的后续步骤中被丢弃，浪费了碱基调用计算。为了解决这个问题，我们提出了 TargetCall，这是第一个预碱基调用过滤器，以消除碱基调用中浪费的计算。TargetCall 的主要思想是在碱基调用之前丢弃与目标参考不匹配的读取（即脱靶读取）。 TargetCall 由两个主要组件组成：(1) LightCall，一种产生噪声读取的轻量级神经网络碱基调用器，以及 (2) 相似性检查，它通过将这些噪声读取与目标参考进行匹配，将每个噪声读取标记为在靶或脱靶。我们彻底的实验评估表明，TargetCall 1) 将最先进的碱基调用器的端到端碱基调用运行时性能提高了 3.31 倍，同时在保持目标读取方面的高 (98.88%) 召回率，2) 在下游分析中保持高准确率，以及 3) 与以前的工作相比，实现了更好的运行时性能、吞吐量、召回率、准确率和通用性。TargetCall 可在 https://github.com/CMU-SAFARI/TargetCall 获得。
一种新型的工程U7小核RNA支架大大增加了体外和体内ADAR介导的可编程RNA碱基编辑
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年10月1日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.09.29.29.615721 doi：Biorxiv Preprint
CRISPR 碱基编辑药物 VERVE-101 的临床前研究中，PCSK9 的强效、特异性和持久性肝脏编辑
本演示文稿包含《1995 年私人证券诉讼改革法案》所定义的“前瞻性陈述”，涉及重大风险和不确定性，包括有关公司计划（包括 VERVE-101）的潜在优势和治疗潜力的陈述。本演示文稿中包含的所有陈述（历史事实陈述除外），包括有关公司战略、未来运营、未来财务状况、前景、计划和管理目标的陈述，均为前瞻性陈述。“预期”、“相信”、“继续”、“可能”、“估计”、“预计”、“打算”、“可能”、“计划”、“潜在”、“预测”、“项目”、“应该”、“目标”、“将”、“会”和类似表达旨在识别前瞻性陈述，但并非所有前瞻性陈述都包含这些识别词。任何前瞻性陈述均基于管理层当前对未来事件的预期，并受多种风险和不确定因素的影响，这些风险和不确定因素可能导致实际结果与此类前瞻性陈述中所述或暗示的结果存在重大不利差异。这些风险和不确定性包括但不限于与公司有限的经营历史有关的风险；公司及时提交和获得其产品候选物的监管申请批准的能力；推进其产品候选物的临床试验；按照预期的时间表或完全启动、招募和完成其正在进行的和未来的临床试验；正确估计公司产品候选物的潜在患者群体和/或市场；在临床试验中复制在 VERVE-101、VERVE-102 和 VERVE- 201 的临床前研究和/或早期临床试验中发现的积极结果；在当前和未来临床试验中按照预期的时间表推进其产品候选物的开发；获得、维护或保护与其产品候选物相关的知识产权；管理费用；并筹集实现其业务目标所需的大量额外资本。有关其他风险和不确定性以及其他重要因素的讨论，其中任何因素都可能导致公司的实际结果与前瞻性陈述中的结果不同，请参阅“风险因素”部分，以及公司最近向美国证券交易委员会提交的文件和公司未来向美国证券交易委员会提交的其他文件中对潜在风险、不确定性和其他重要因素的讨论。此外，本演示文稿中包含的前瞻性陈述代表公司截至本新闻稿之日的观点，不应被视为代表公司截至本新闻稿之日之后任何日期的观点。公司预计后续事件和发展将导致公司的观点发生变化。然而，尽管公司可能会选择在未来某个时间点更新这些前瞻性陈述，但公司明确表示不承担任何此类义务。
结合工程化的 FnCas9 和扩展的 gRNA，实现 PAM 灵活、稳健且核碱基特异性的编辑和诊断
CRISPR 疗法的临床成功取决于 Cas 蛋白的安全性和有效性。来自新凶手弗朗西斯菌 (FnCas9) 的 Cas9 对错配底物的亲和力可以忽略不计，这使得它即使在结合水平上也能以非常高的精度区分 DNA 中的脱靶。然而，它的细胞靶向效率很低，限制了它在治疗应用中的使用。在这里，我们合理地设计了蛋白质以开发增强的 FnCas9 (enFnCas9) 变体，并将其细胞编辑活性扩展到以前无法访问的基因组位点。值得注意的是，一些变体释放了从 NGG 到 NGR/NRG 的原间隔区相邻基序 (PAM) 约束，使其在人类基因组位点上的可访问性增加了约 3.5 倍。enFnCas9 蛋白在体外和细胞中都具有单一错配特异性，从而扩大了基于 FnCas9 的 CRISPR 诊断的靶标范围，用于检测点突变和致病 DNA 特征。重要的是，它们在编辑效率、敲入率和脱靶特异性方面比其他经过设计的 SpCas9 高保真版本（SpCas9-HF1 和 eSpCas9）更胜一筹。值得注意的是，enFnCas9 变体可以与延长长度的 gRNA 结合使用，在 PAM 约束的规范碱基编辑器无法访问的位点进行强大的碱基编辑。最后，我们展示了使用 enFnCas9 腺嘌呤碱基编辑器完全纠正患者衍生的 iPSC 中的疾病特异性视网膜色素变性突变，突出了其在治疗和诊断中的广泛应用。
聚合物水凝胶中的酶稳定性 - 含有磷酸胆碱基的酶混合纳米载体†
酶与材料之间的不利相互作用，从而保留了高酶活性。但是，这些方法的缺点是酶可以很容易从材料中泄漏。共价固定可以防止由于酶和材料之间的共价键形成酶泄漏。但是，这可能导致固定酶的结构变化和严重的活性丧失。在载体和酶之间引入垫片是克服由共价固定化引起的缺点的一种可能方法。垫片可以减少与载体的不利相互作用，并减少固定酶和底物之间的空间障碍。22,23间隔臂还可以通过允许远离载体表面的蛋白质组的访问来促进官能团与酶之间的相互作用。24许多分子，例如戊二醛，1,6-己二二醇二甘油乙醚和乙二胺，已被用作隔离剂，以促进酶固定，并且已经证明，与直接灭射手相比，它可以固定在间距上可以改善固定性。25,26
BEAM-302 碱基编辑作为 α-1 抗胰蛋白酶缺乏症 (Alpha-1) 的潜在治疗方法
代码中的一个拼写错误（称为点突变）可能会导致严重的疾病，就像单词中的一个拼写错误的字母可能会导致完全不同的含义：list 或 lost，batter 或 better。
针对 ANGPTL3 的在研体内碱基编辑药物 VERVE-201 在非临床研究中实现了精准、持久的肝脏编辑
本演示文稿包含《1995 年私人证券诉讼改革法案》所定义的“前瞻性陈述”，涉及重大风险和不确定性，包括关于 VERVE-201 临床试验启动时间、公司研发计划以及公司计划（包括 VERVE-201）的潜在优势和治疗潜力的陈述。本演示文稿中包含的所有陈述（历史事实陈述除外），包括关于公司战略、未来运营、未来财务状况、前景、计划和管理目标的陈述，均为前瞻性陈述。“预期”、“相信”、“继续”、“可能”、“估计”、“预期”、“打算”、“可能”、“计划”、“潜在”、“预测”、“项目”、“应该”、“目标”、“将”、“会”和类似表达旨在识别前瞻性陈述，但并非所有前瞻性陈述都包含这些识别词。任何前瞻性陈述均基于管理层当前对未来事件的预期，并受多种风险和不确定因素的影响，这些风险和不确定因素可能导致实际结果与此类前瞻性陈述中所述或暗示的结果存在重大不利差异。这些风险和不确定性包括但不限于与公司有限的经营历史相关的风险；公司及时提交并获得其产品候选物的监管申请批准的能力；推进其产品候选物的临床试验；按预期时间表或完全启动、招募和完成其正在进行和未来的临床试验；正确估计公司产品候选物的潜在患者群体和/或市场；在临床试验中复制在 VERVE-101、VERVE-102 和 VERVE-201 的临床前研究和/或早期临床试验中发现的积极结果；在当前和未来临床试验中按照预期的时间表推进其产品候选物的开发；获得、维护或保护与其产品候选物相关的知识产权；管理费用；并筹集实现其业务目标所需的大量额外资本。有关其他风险和不确定性以及其他重要因素的讨论（其中任何因素都可能导致公司的实际结果与前瞻性陈述中的结果不同），请参阅“风险因素”部分，以及公司最近向美国证券交易委员会提交的文件和公司未来向美国证券交易委员会提交的其他文件中有关潜在风险、不确定性和其他重要因素的讨论。此外，本演示文稿中包含的前瞻性陈述代表公司截至本新闻稿日期的观点，不应被视为代表公司截至本新闻稿日期之后任何日期的观点。公司预计后续事件和发展将导致公司的观点发生变化。然而，虽然公司可能会选择在未来某个时间点更新这些前瞻性陈述，但公司明确表示不承担任何更新义务。
体内碱基编辑概念验证，用于灭活 PCSK9 基因并降低人类 LDL 胆固醇
本演示文稿包含《1995 年私人证券诉讼改革法案》所定义的“前瞻性陈述”，涉及重大风险和不确定性，包括有关公司正在进行的 Heart-2 临床试验的陈述；对公司 Heart-1 试验的预期；获得监管部门批准和启动 VERVE-201 临床试验的时间；公司 PCSK9 和 ANGPTL3 计划的临床数据的时间和可用性；以及公司的战略计划和前景。本演示文稿中包含的所有陈述（历史事实陈述除外），包括有关公司战略、未来运营、未来财务状况、前景、计划和管理目标的陈述，均为前瞻性陈述。“预期”、“相信”、“继续”、“可能”、“估计”、“期望”、“打算”、“可能”、“计划”、“潜在”、“预测”、“项目”、“应该”、“目标”、“将”、“会”等词语和类似表述旨在识别前瞻性陈述，但并非所有前瞻性陈述都包含这些识别词。任何前瞻性陈述均基于管理层对未来事件的当前预期，并受多种风险和不确定因素的影响，这些风险和不确定因素可能导致实际结果与此类前瞻性陈述中所述或暗示的结果存在重大不利差异。这些风险和不确定性包括但不限于与公司有限的经营历史相关的风险；公司及时提交和获得其候选产品的监管申请批准的能力；推进其候选产品的临床试验；在预期的时间表上或完全启动、招募和完成其正在进行的和未来的临床试验；正确估计公司候选产品的潜在患者人群和/或市场；在临床试验中复制 VERVE-101、VERVE-102 和 VERVE-201 的临床前研究和/或早期临床试验中发现的积极结果；在当前和未来临床试验中按照预期的时间表推进其候选产品的开发；获得、维护或保护与其候选产品相关的知识产权；管理费用；并筹集实现其业务目标所需的大量额外资金。此外，本演示文稿中包含的前瞻性陈述代表公司截至本新闻稿之日的观点，不应被视为代表公司截至本新闻稿之日之后任何日期的观点。有关其他风险和不确定性以及其他重要因素的讨论，其中任何因素都可能导致公司的实际结果与前瞻性陈述中的结果不同，请参阅“风险因素”部分，以及公司最近向美国证券交易委员会提交的文件和公司未来向美国证券交易委员会提交的其他文件中对潜在风险、不确定性和其他重要因素的讨论。公司预计后续事件和发展将导致公司的观点发生变化。但是，虽然公司可以选择在未来某个时间点更新这些前瞻性陈述，但公司明确表示不承担任何义务。
引文 Qiu J, Wu H, Xie Q, Zhou Y, Gao Y, Liu J, Jiang X, Suo L 和 Kuang Y (2024), 利用 D 介导的精确线粒体 DNA 碱基编辑
社会。最重要的是，迄今为止，针对这一系列致残或限制生命的疾病，获得许可的治疗方法极其有限（Chinnery，2015；Viscomi 等人，2023）。线粒体疾病的治疗方法包括对症治疗以改善生活质量或延长寿命，以及基因治疗以减少异质体并治愈细胞生化缺陷。对症治疗包括操纵线粒体的细胞含量、通过雷帕霉素诱导线粒体周转、恢复 NAD + 水平、调节活性氧的产生和氧化应激等（Russell 等人，2020）。基因治疗包括直接编辑线粒体基因组、基因替代疗法（Silva-Pinheiro 等，2020；Ling 等，2021）和线粒体移植疗法（Green field 等，2017）。基因编辑技术作为一种潜在的治疗选择，在过去十年中已在核遗传疾病的治疗中得到广泛研究（Sharma 等，2015；Nelson 等，2016；De Ravin 等，2017；Zheng 等，2022），越来越多的临床试验正在进行中（Arabi 等，2022）。然而，由于缺乏有效的工具来操纵 mtDNA（ Silva-Pinheiro 和 Minczuk，2022 年），其在由 mtDNA 突变引起的线粒体疾病中的意义受到阻碍，除非通过锌指融合（ Minczuk et al., 2008; Gammage et al., 2014; Gammage et al., 2016a; Gammage et al., 2016b; Gammage et al., 2018b ）或 TALE 融合的 fokI 核酸酶（ Bacman et al., 2013; Reddy et al., 2015; Bacman et al., 2018; Pereira et al., 2018; Yang et al., 2019）或 TALE 融合的 fokI 核酸酶（ Bacman et al., 2013; Reddy et al., 2015; Bacman et al., 2018; Pereira et al., 2018; Yang et al., 2019）切割和消除有害的 mtDNA 拷贝。线粒体DNA碱基编辑技术目前已发展成为生物技术中最常用的编辑技术之一（Pereira et al., 2018），以及基于TALE系统的单体酶（Pereira et al., 2018）。近年来，基于TALE的线粒体DNA碱基编辑工具陆续被引入，第一种是DddA衍生的胞嘧啶碱基编辑器（DdCBE）（Mok et al., 2020），它为按预期操纵线粒体DNA打开了大门。DddA系统来源于伯克霍尔德菌，DdCBE由两半无毒的TALE融合分裂DddA（DddA-N和DddA-C）组成，通过将这两半分裂的DddA重新组装成功能性脱氨酶，催化间隔区域内的胞嘧啶脱氨。目前，DdCBE 已成功应用于植物 (Kang et al., 2021)、哺乳动物细胞 (Mok et al., 2020)、斑马鱼 (Guo et al., 2021)、小鼠 (Lee et al., 2021; Lee et al., 2022a; Guo et al., 2022)、大鼠 (Qi et al., 2021) 甚至人类生殖细胞 (Wei et al., 2022a; Chen et al., 2022) 的线粒体 DNA 编辑。在我们的实验室中，它还已成功用于小鼠早期卵泡阶段的有效生殖系线粒体 DNA 编辑（已提交数据）。不幸的是，它在挽救线粒体疾病方面的应用极其罕见，无论是用于治疗研究（Silva-Pinheiro 等人，2022 年）还是用于临床试验（Chen 和 Yu-Wai-Man，2022 )。众所周知，潜在基因编辑结果的可预测性对于基因编辑技术在临床上用于基因治疗至关重要。为此，已经进行了大量的工作来了解CRISPR系统在核基因组编辑中对不同靶标的编辑规则，并且已经证明对于每个被CRISPR/Cas9编辑的原型间隔物来说，其结果是完全可预测的（van Overbeek et al., 2016 ; Shen et al., 2018 ; Shou et al., 2018 ; Allen et al., 2019 ; Chakrabarti et al., 2019 ; Chen et al., 2019 ; Long, 2019 ; Shi et al., 2019 ），这使我们能够提前知道每种策略在临床上应用的潜在结果。然而，对于线粒体基因组，由于缺乏 DNA 修复，CRISPR/Cas9 尚未参与 mtDNA 编辑