The establishment of the Prime Editing database for personalized genetic medicine

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本研究では、計算予測からPrime Editingによる治療可能性が高い病原変異をゲノムワイドにプロファイリングし、その成果をデータベースとして公開し、なおかつナノポアシーケンスによるユニークな変異シーケンス情報を考慮することが可能な個別シーケンスシステムの構築とその実証を目的としている。2022年度は、2021年度に行ったナノポアシーケンス解析系の検討を踏まえて、データベース構築に伴う各種プログラムの構築を実施した。まずヒトのリファレンスゲノムに対してSpCas9が設計可能な箇所のアノテーションマップを作成した。アノテーションマップの作成においては他グループが報告している『Crisflash』を利用し、トラックとして扱える形にデータ加工した。また、ナノポアシーケンスで読んだHCT116細胞のユニークゲノム配列の一部をリファレンスゲノムに置換するプログラムも構築し、細胞ゲノムのユニーク変異を反映するシステムの実装の基盤を構築した。Prime Editingにおいては、申請者が構築したゲノム編集解析プラットフォーム『MaChIAto』をDockerイメージ化して環境に依存せず特徴量計算が実施できるよう再実装するとともに、先行研究で報告されたPrime Editing予測モデル『DeepPE』についてもローカル環境内での実装に成功した。このモデルは特徴量算出プログラムが公開されていないため、通常ローカル環境での実装は困難であったが、申請者側で特徴量算出プログラムを再現し、それをインプットとして用いた予測で相関がみられることを確認した。『MaChIAto』の特徴量計算と『DeepPE』の活性予測を活用することで精度の高いPrime Editing活性予測が可能となることが期待される。