Seamless gene correction of β-thalassemia mutations in patient-specific iPSCs using CRISPR/Cas9 and piggyBac.
Seamless gene correction of β-thalassemia mutations in patient-specific iPSCs using CRISPR/Cas9 and piggyBac.
复制标题
DOI：
10.1101/gr.173427.114
复制
发表时间：
2014-09
期刊：
影响因子：
7
通讯作者：
Kan YW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xie F;Ye L;Chang JC;Beyer AI;Wang J;Muench MO;Kan YW
β-地中海贫血是全球最常见的遗传性疾病之一，由人类血红蛋白β（HBB）基因突变引起。从β-地中海贫血患者中产生人类诱导多能干细胞（iPSC）可以提供治疗这种疾病的方法。纠正iPSCs中的致病突变可以恢复正常功能，并为移植提供丰富的细胞来源。在这项研究中，我们使用了最新的基因编辑工具CRISPR/Cas9技术，结合piggyBac转座子，有效地纠正了患者来源的iPSC中的HBB突变，而不会留下任何残留足迹。在校正的iPSC中没有检测到脱靶效应，并且细胞保留完全的多能性并表现出正常的核型。当使用单层培养物分化成红细胞时，与亲本iPSC系相比，基因校正的iPSC恢复了HBB的表达。我们的研究提供了一种有效的方法来纠正HBB突变，而不会在患者来源的iPSC中留下任何遗传足迹，从而证明了未来将基于干细胞的基因治疗应用于单基因疾病的关键一步。
β-thalassemia, one of the most common genetic diseases worldwide, is caused by mutations in the human hemoglobin beta (HBB) gene. Creation of human induced pluripotent stem cells (iPSCs) from β-thalassemia patients could offer an approach to cure this disease. Correction of the disease-causing mutations in iPSCs could restore normal function and provide a rich source of cells for transplantation. In this study, we used the latest gene-editing tool, CRISPR/Cas9 technology, combined with the piggyBac transposon to efficiently correct the HBB mutations in patient-derived iPSCs without leaving any residual footprint. No off-target effects were detected in the corrected iPSCs, and the cells retain full pluripotency and exhibit normal karyotypes. When differentiated into erythroblasts using a monolayer culture, gene-corrected iPSCs restored expression of HBB compared to the parental iPSCs line. Our study provides an effective approach to correct HBB mutations without leaving any genetic footprint in patient-derived iPSCs, thereby demonstrating a critical step toward the future application of stem cell-based gene therapy to monogenic diseases.
登录
查看更多内容
影响因子：
23.9
作者：
Li K;Zhu S;Russ HA;Xu S;Xu T;Zhang Y;Ma T;Hebrok M;Ding S
通讯作者：
Ding S
影响因子：
23.9
作者：
Doulatov, Sergei;Vo, Linda T.;Chou, Stephanie S.;Kim, Peter G.;Arora, Natasha;Li, Hu;Hadland, Brandon K.;Bernstein, Irwin D.;Collins, James J.;Zon, Leonard I.;Daley, George Q.
通讯作者：
Daley, George Q.
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
64.8
作者：
ROBERTSON, E;BRADLEY, A;EVANS, M
通讯作者：
EVANS, M
影响因子：
56.9
作者：
Jinek, Martin;Chylinski, Krzysztof;Charpentier, Emmanuelle
通讯作者：
Charpentier, Emmanuelle