基因编辑技术与细胞疗法相结合有助于有效的治疗2021-09-01 09:03:12
基于人类诱导多能干细胞、组织干细胞技术和相关研究的突破,推进了干细胞治疗的相关研究与应用。而基因编辑技术和干细胞疗法相结合,在基因治疗领域中的应用将更加有效。目前,基因编辑与干细胞疗法相结合已经实现了血友病、地中海贫血症、罕见遗传病等疾病的动物模型的治疗研究。因此,将基因编辑技术与细胞疗法相结合,将有助于开发更安全更有效的治疗方法,为许多传统手段无法治疗的疾病带来了希望。血液系统疾病
遗传病是由遗传物质发生改变引起的一类疾病。遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病,例如血友病、视网膜色素变性、贫血症,着色性干皮病等都是单基因遗传病。血友病是一种由多种凝血因子蛋白质缺乏引起的疾病。血友病 A 和 B 是一种 X 连锁隐性遗传病,分别由凝血因子 VIII 和 IX 缺陷引起。目前,血友病的治疗方法是静脉注射重组凝血因子 VIII 或固定浓缩物,但输注凝血因子可以进行疾病的预防,却无法进行疾病的根治。
研究发现,利用 CRISPR/Cas9 技术编辑 iPSC 可以治疗血友病。首先从血友病患者的尿液细胞中收 集 iPSC,将 含 有 Cas9 和sgRNA 的质粒转染到 iPSC 中恢复凝血因子 VIII 的功能,再将编辑后的 iPSC 诱导分化为成熟的内皮细胞,将其移植到缺失凝血因子 VIII 的小鼠体内发现凝血因子 VIII 开始表达,这项研究为血友病的治疗提供了新的思路。β-地中海贫血症是最常见的一种遗传病,主要由点突变或 HBB 基因的缺失引起的贫血。该病表现为球蛋白链合成完全缺失或数量减少,最终导致中度或重度贫血。目前,造血干细胞移植是治疗严重型 β-地中海贫血症的唯一治疗手段。
研究发现,利用 CRISPR/Cas9 技术编辑 iPSC 可以治疗血友病。首先从血友病患者的尿液细胞中收 集 iPSC,将 含 有 Cas9 和sgRNA 的质粒转染到 iPSC 中恢复凝血因子 VIII 的功能,再将编辑后的 iPSC 诱导分化为成熟的内皮细胞,将其移植到缺失凝血因子 VIII 的小鼠体内发现凝血因子 VIII 开始表达,这项研究为血友病的治疗提供了新的思路。β-地中海贫血症是最常见的一种遗传病,主要由点突变或 HBB 基因的缺失引起的贫血。该病表现为球蛋白链合成完全缺失或数量减少,最终导致中度或重度贫血。目前,造血干细胞移植是治疗严重型 β-地中海贫血症的唯一治疗手段。
Ou等利用 CRISPR/Cas9 技术使患者来源的 iPSC 分化为造血干细胞并对其进行修饰,再移植到 NOD-scid-IL2Rg-/- ( NSI) 小鼠体内,发现纠正后的 iPSC 可以在 NSI 小鼠体内生存、分化 并产生血红蛋白。也有文献报道,经过CRISPR/Cas9 技术与 piggyBac 转座子结合的方法纠正患 者 iPSC 的 突 变,将 含 有 piggyBac 转 座 子Cas9-sgRNA 质粒转染到 iPSC 中,通过同源重组的方法恢复 HBB 基因的表达而达到治疗目的。目前,利用 CRISPR/Cas9 系统的同源重组方式校正基因突变是进行基因精准编辑的有力工具。镰状细胞病 是一种常染色体显性遗传病,可导致贫血和进行性多器官损害。
利用造血干细胞移植的方法能够治疗某些血液病( 例如镰状细胞病、再生障碍性贫血、地中海贫血) 。已有文献报道,使用 CRISPR/Cas9 系统的HDR 修复方法可以纠正造血干 细胞和祖细胞中的SCD突变。 Dever和 Pattabhi等,分别使用CRISPR/Cas9 和 rAAV6 同源模板对人的CD34+HSPCs和NBSGW小鼠的CD34+ HSPCs的HBB位点进行编辑,通过测定同源模板的修复效率发现,该方法可以精确地纠正突变的氨基酸,为SCD提供永久性的治疗。
利用造血干细胞移植的方法能够治疗某些血液病( 例如镰状细胞病、再生障碍性贫血、地中海贫血) 。已有文献报道,使用 CRISPR/Cas9 系统的HDR 修复方法可以纠正造血干 细胞和祖细胞中的SCD突变。 Dever和 Pattabhi等,分别使用CRISPR/Cas9 和 rAAV6 同源模板对人的CD34+HSPCs和NBSGW小鼠的CD34+ HSPCs的HBB位点进行编辑,通过测定同源模板的修复效率发现,该方法可以精确地纠正突变的氨基酸,为SCD提供永久性的治疗。
出自《基因编辑技术和细胞疗法在体外基因治疗中的应用》作者杨鑫宇,王大勇,高旭.
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