تصحیح ژن در iPSCs مشتق از بیماران مبتلا به هموفیلی B به واسطه CRISPR/Cas9
تاریخ انتشار: یکشنبه 25 خرداد 1399
| امتیاز:
سیستم مربوط به تناوب های کوتاه پالیندروم فاصله دار منظم خوشه ای(CRISPR/Cas9) یک ابزار ویرایش ژنوم موثر است که پتانسیل زیادی را برای ژن درمانی ایجاد کرده است. در این جا، ما کاربرد این سیستم برای ترمیم ژن در هموفیلی B(HB) با استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) را گزارش می کنیم. ما پلازمیدهای هدفمندی را با بازوهای همولوژی حاوی توالی های تصحیح شده برای ترمیم یک حذف در چارچوب در اگزون دو ژن فاکتور IX یا F9 آماده کردیم و iPSCs مشتق از بیماران را با نوکلئاز Cas9 و وکتور بیان کننده RNA راهنما ترانسفکت کردیم. برای اثبات بیان F9 تصحیح شده، ما تلاش به القای تمایز iPSCs به سلول های شبه هپاتوسیتی در شرایط برون تنی کردیم. ما با موفقیت یک موتاسیون بیماری زا در هموفیلی B را در iPSCs مشتق از بیماران تصحیح کردیم. محصول رونویسی F9 تصحیح شده در سلول های شبه هپاتوسیتی مشتق از iPSCs تصحیح ژنی شده ثابت شد. اگرچه تحقیقات بیشتری برای تولید هپاتوسیت های کاملا دارای عملکرد با ترشح فاکتور کوآگلوتینه کننده 9 لازم است، مطالعه ما اصولی را برای ژن درمانی هموفیلی B با استفاده از سیستم CRISPR/Cas9 ارائه می دهد.
Int J Hematol. 2020 Feb;111(2):225-233. doi: 10.1007/s12185-019-02765-0. Epub 2019 Oct 29.
CRISPR/Cas9-mediated Gene Correction in Hemophilia B Patient-Derived iPSCs
Satoshi Morishige 1, Shinichi Mizuno 1 2, Hidetoshi Ozawa 1, Takayuki Nakamura 1, Ahmad Mazahery 3, Kei Nomura 1, Ritsuko Seki 1, Fumihiko Mouri 1, Koichi Osaki 1, Kenichi Yamamura 3, Takashi Okamura 1 4, Koji Nagafuji 5
Abstract
The clustered regulatory interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas) system is an efficient genome-editing tool that holds potential for gene therapy. Here, we report an application of this system for gene repair in hemophilia B (HB) using induced pluripotent stem cells (iPSCs). We prepared targeting plasmids with homology arms containing corrected sequences to repair an in-frame deletion in exon 2 of the factor IX (F9) gene and transfected patient-derived iPSCs with the Cas9 nuclease and a guide RNA expression vector. To validate the expression of corrected F9, we attempted to induce the differentiation of iPSCs toward hepatocyte-like cells (HLCs) in vitro. We successfully repaired a disease-causing mutation in HB in patient-derived iPSCs. The transcription product of corrected F9 was confirmed in HLCs differentiated from gene-corrected iPSCs. Although further research should be undertaken to obtain completely functional hepatocytes with secretion of coagulation factor IX, our study provides a proof-of-principle for HB gene therapy using the CRISPR/Cas9 system.
PMID: 31664646