文章核心观点 Metagenomi公司利用宏基因组学衍生的基因编辑工具和多种AI方法开发新型可编程CRISPR核酸酶和碱基编辑系统,其AI生成的紧凑型SMART核酸酶在哺乳动物细胞中展现出强大的基因组编辑活性,有望实现广泛的疾病靶向治疗 [1][2] 公司介绍 - Metagenomi是一家精密遗传药物公司,致力于利用其专有的宏基因组学衍生工具开发治愈性疗法,其工具可纠正基因组中任何类型的基因突变 [4] - 公司的基因组编辑工具包括可编程核酸酶、碱基编辑器以及RNA和DNA介导的整合系统等,认为多样化的工具使其能够覆盖整个基因组并为患者选择最佳工具 [4] 研究成果 - 公司在冷泉港实验室举办的第十届基因组工程会议上展示海报,表明宏基因组学指导的合成序列生成(包括祖先序列重建和生成式AI技术)可产生新型核酸酶和碱基编辑器,这些基于AI的基因编辑系统变体在哺乳动物细胞中具有高编辑效率,且包含长度小于1000个氨基酸的紧凑型碱基编辑器 [1][2] - SMART核酸酶和碱基编辑器适合基于病毒载体的递送系统的承载能力;紧凑型SMART核酸酶因体积小在基因组编辑方面很有前景,但自然界中极为罕见,限制了基于类似蛋白质的工程努力;从头AI生成的合成核酸酶扩展了自然系统,并在哺乳动物细胞中表现出强大活性;基于新解析的酶结构进行合理工程改造进一步提高了活性,在人类细胞中实现了饱和水平的编辑 [2] 技术优势 - 与其他使用生成式AI创建类似SpCas9系统的团队不同,公司能够将超过110亿种蛋白质的宏基因组学数据库的多样性与对SMART生物化学和生成式AI的理解相结合,创造出具有新功能和治疗应用的基因编辑工具 [3] - 结合宏基因组学和生成式AI尚处于早期阶段,但公司认为用从自然环境中回收的大量蛋白质训练生成式AI模型具有潜在重大价值,大型数据集可让生成式AI算法更精确、快速地找到新解决方案,加速药物开发 [3]
Metagenomi Presents AI-Enabled Advancements of SMART Editing Platform at the Cold Spring Harbor Laboratory CRISPR Frontiers Conference