在7月31日出版的《科学转化医学》杂志上发表的一篇论文中,弗雷德·哈金森癌症研究中心的研究人员使用CRISPR-Cas9编辑长寿血液干细胞,以逆转几种血液betway必威官方网站疾病的临床症状,包括镰状细胞病和乙型地中海贫血。必威体育娱乐平台
这是科学家第一次专门编辑成人血液干细胞的一个特殊子集的基因组成,这些干细胞是血液和免疫系统中所有细胞的来源。
这项原理证明研究表明,有效修改靶向干细胞可以降低血液疾病和其他疾病的基因编辑治疗成本,同时降低用不那么有区别的方法可能发生的不良影响的风险。
“通过展示这组细胞如何针对一种疾病进行有效编辑,我们希望将同样的方法用于艾滋病毒和某些癌症等疾病,”弗雷德·哈奇临床研究部门成员、干细胞和基因治疗项目主任汉斯-彼得·基姆博士说。betway必威官方网站必威体育娱乐平台
“针对这部分干细胞可能会帮助数百万患有血液疾病的人,”斯蒂凡努斯家族细胞和基因治疗捐赠主席基姆说。
在这项有望进行人体试验的临床前研究中,研究人员选择了一个与镰状细胞病和β -地中海贫血有关的基因,这两种疾病是由血红蛋白形成过程中的遗传缺陷引起的。betway必威官方网站其他研究表明,通过重新激活一种在胎儿发育期间起作用、但在我们一岁时失效的血红蛋白,症状可以逆转。
弗雷德·哈奇的研究人员使用CRbetway必威官方网站ISPR-Cas9基因编辑技术删除了一段通常会关闭胎儿血红蛋白的遗传密码。用CRISPR剪断对照DNA可以使红细胞持续产生较高水平的胎儿血红蛋白。
这些编辑被目标细胞有效地接受了:78%的细胞在注入之前在实验室培养皿中接受了编辑。一旦注入,编辑过的细胞就会沉淀下来(“移植”),繁殖并产生血细胞,其中30%含有编辑过的细胞。这导致高达20%的红细胞带有胎儿血红蛋白,这种血红蛋白可以逆转镰状细胞病和地中海贫血的疾病症状。
Kiem说:“我们不仅能够有效地编辑细胞,我们还表明它们在高水平上有效地植入,这给了我们很大的希望,我们可以将其转化为对人类有效的治疗方法。”“我们用这种方法观察到,含有胎儿血红蛋白的红细胞的20%接近足以逆转镰状细胞病症状的水平。”
科学家们还认为,在治疗益处所需的更小的细胞库上进行基因修复将减少安全问题,并降低脱靶效应的风险。
“由于CRISPR技术仍处于发展的早期阶段,证明我们的方法是安全的很重要。我们在编辑过的细胞中没有发现有害的脱靶突变,我们目前正在进行长期的后续研究,以验证没有任何不良影响,”Kiem实验室的工作人员、第一作者Olivier Humbert博士说。
这是第一个专门编辑一小部分血细胞的研究,Kiem的团队在2017年发现,这些细胞只负责整个血液和免疫系统的再生。他的团队将这组细胞区分为CD90细胞,以一种蛋白质标记物命名,该蛋白质标记物将它们与其他血液干细胞(由另一种蛋白质标记物CD34所知)区分开来。
这种干细胞群的自我更新特性使它们成为提供基因治疗的强大潜在候选者,因为它们可以提供这些转基因血细胞的长期生产,从而可以在整个一生中治愈疾病。由于它们仅占所有血液干细胞的5%,因此用基因编辑机器针对它们需要的供应更少,成本也可能更低。