کمک به درمان تالاسمی با استفاده از اصلاح ژنتیکی
اصلاح ژنتیکی سلول های بنیادی پرتوان مشتق شده از بیماران مبتلا به آلفا و بتا تالاسمی همزمان با استفاده از فناوری CRISPR-Cas9
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تالاسمی یک اختلال ژنتیکی خونی است که با کاهش تولید هموگلوبین مشخص میشود. کم خونی شدید میتواند به اندامها آسیب برساند و امنیت جانی را تهدید جدی کند. پیوند آلوژنیک سلولهای بنیادی خونساز مشتق از مغز استخوان (HSCs) در حال حاضر یک رویکرد درمانی امیدوارکننده برای تالاسمی است. با این حال، رد ایمنی و فقدان اهداکنندگان مطابق با HLA، کاربرد بالینی آن را محدود کرد. در سالهای اخیر، فناوری سلولهای بنیادی پرتوان القایی توسط انسان (hiPSCs) چشماندازی را برای درمان مبتنی بر سلول اتولوگ ارائه میدهد، زیرا میتواند از مشکلات ایمونولوژیکی ذکر شده در بالا جلوگیری کند.
جهشهای ایجاد کننده این بیماری از طریق اصلاح همولوژی با واسطه CRISPR/Cas9 اصلاح شدند. تصحیح hiPSCها توسط توالی تایید شد. HiPSC های اصلاح شده، پرتوانی طبیعی خود را حفظ میکنند. علاوه بر این، آنها را میتوان به اجداد خونساز متمایز کرد، که ثابت میکند پتانسیل تمایز چند خطی را حفظ میکنند.
محققان در این مطالعه sgRNAها را طراحی کرده و نشان دادند که این sgRNAها که سیستم ویرایش ژنومی CRISPR-Cas9 را تسهیل میکنند، میتوانند برای تصحیح تالاسمی α- و β-همزمان در hiPSCهای مشتق از بیمار به کار روند. در آینده، این hiPSC های اصلاح شده را میتوان برای پیوند اتولوگ در بیماران مبتلا به تالاسمی α و بتا استفاده کرد.
گزارشهای اخیر موفقیت اصلاح ژنتیکی ژن HBB یا HBA2 را در سلولهای hiPSC اختصاصی تالاسمی با استفاده از تکنیک CRISPR-Cas9 نشان دادهاند. hiPSCها نسبت به سایر انواع سلولهای بنیادی در درمان بیماریهای انسانی مزایای خاصی دارند، زیرا از سلولهای سوماتیک بالغ مشتق میشوند (و نه جنین). این موضوع میتواند به طور مداوم در شرایط آزمایشگاهی گسترش یابد و در معرض دستکاری ژنتیکی قرار بگیرد. hiPSCها همچنین با معضلات اخلاقی پیرامون استفاده از سلولهای بنیادی جنینی مرتبط نیستند.
مطالعه حاضر نشان داد که پیوند hiPSCهای اتولوگ تصحیح شده مشتق از بیمار میتواند استراتژیهای درمانی بالقوه برای پیشگیری از تالاسمی باشد. یک اصل و نسب hiPSCs اصلاح شده با ژن میتواند نوع سلولی مطابق با HLA را برای تمام بافتها و اندامهای پاتولوژیک مورد نظر فراهم کند. سلول های بنیادی پرتوان انسانی میتوانند خود تجدید شوند و به سلولهای خونساز تمایز یابند. بیان ژنهای مرتبط با پرتوانی و نشانگرهای مزودرم اولیه گذرا در hiPSCهای اصلاحشده به تدریج در طول فرآیند تمایز کاهش مییابد. CD34 و CD43 نشانگرهای سطحی شناخته شده HSC ها هستند. CD34+ برای شناسایی سلولهای بنیادی خونساز با پتانسیل چند خطی استفاده میشود. ما همچنین دریافتیم که تعداد سلولهای CD34+/CD43+ از گروه اصلاحشده ژن بهطور قابلتوجهی بیشتر از سلولهای گروه اصلاحنشده بود، که نشان میدهد hiPSCهای اصلاحشده دارای پتانسیل تمایز چند خطی هستند.
مطالعه حاضر یک استراتژی موفقیت آمیز برای ترمیم دو جهش ایجاد کننده بیماری در hiPSC های جهش یافته انسانی ارائه میدهد. این میتواند به عنوان یک رویکرد جهانی در اصلاح آتی ژن HBB و HBA در hiPSCs مشتق شده از β41-42/β41-42 و ααWS/αα تالاسمی استفاده شود.
پایان مطلب/
لینک منبع:
https://doi.org/10.1186/s13287-022-02768-5