Multiplex CRISPR/Cas9-based genome editing for correction of dystrophin mutations that cause Duchenne muscular dystrophy.
Multiplex CRISPR/Cas9-based genome editing for correction of dystrophin mutations that cause Duchenne muscular dystrophy.
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DOI：
10.1038/ncomms7244
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发表时间：
2015-02-18
影响因子：
16.6
通讯作者：
Gersbach, Charles A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ousterout, David G.;Kabadi, Ami M.;Thakore, Pratiksha I.;Majoros, William H.;Reddy, Timothy E.;Gersbach, Charles A.
CRISPR/Cas9基因组编辑平台是一种很有前途的技术，可以纠正遗传性疾病的遗传基础。CRISPR/Cas9系统的多功能性、高效率和多路复用能力使各种具有挑战性的基因校正策略成为可能。在这里，我们使用CRISPR/Cas9系统在携带导致杜氏肌营养不良症（DMD）的肌营养不良蛋白突变的细胞中恢复肌营养不良蛋白基因的表达。我们设计了单个或多路sgrna，通过靶向外显子45-55的突变热点，在外显子内引入移位或删除一个或多个外显子来恢复肌营养不良蛋白阅读框。在DMD患者成肌细胞中进行基因编辑后，肌营养不良蛋白的表达在体外得到恢复。将基因校正的患者细胞移植到免疫缺陷小鼠体内后，也能在体内检测到人肌营养不良蛋白。重要的是，CRISPR/Cas9系统独特的多重基因编辑能力促进了单个大缺失的产生，可以纠正高达62%的DMD突变。
The CRISPR/Cas9 genome editing platform is a promising technology to correct the genetic basis of hereditary diseases. The versatility, efficiency, and multiplexing capabilities of the CRISPR/Cas9 system enable a variety of otherwise challenging gene correction strategies. Here we use the CRISPR/Cas9 system to restore the expression of the dystrophin gene in cells carrying dystrophin mutations that cause Duchenne muscular dystrophy (DMD). We design single or multiplexed sgRNAs to restore the dystrophin reading frame by targeting the mutational hotspot at exons 45–55 and introducing shifts within exons or deleting one or more exons. Following gene editing in DMD patient myoblasts, dystrophin expression is restored in vitro. Human dystrophin is also detected in vivo after transplantation of genetically corrected patient cells into immunodeficient mice. Importantly, the unique multiplex gene editing capabilities of the CRISPR/Cas9 system facilitate the generation of a single large deletion that can correct up to 62% of DMD mutations.
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