CRISPR/Cas9 β-globin gene targeting in human haematopoietic stem cells.
CRISPR/Cas9 β-globin gene targeting in human haematopoietic stem cells.
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DOI：
10.1038/nature20134
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发表时间：
2016-11-17
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Porteus MH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dever DP;Bak RO;Reinisch A;Camarena J;Washington G;Nicolas CE;Pavel-Dinu M;Saxena N;Wilkens AB;Mantri S;Uchida N;Hendel A;Narla A;Majeti R;Weinberg KI;Porteus MH
β-血红蛋白病，包括镰状细胞病（SCD）和β-地中海贫血，是由β-珠蛋白基因（HBB）的突变引起的，影响着全球数百万人。β-血红蛋白病的一种治疗策略是在患者来源的造血干细胞（HSCs）中进行体外基因校正，然后进行自体移植。在此我们报道了首个CRISPR/Cas9基因编辑平台，它通过结合Cas9核糖核蛋白和rAAV6同源重组（HR）供体传递，在造血干细胞的HBB基因上实现同源重组。值得注意的是，我们设计了一种富集模式，以纯化出靶向整合率>90%的造血干祖细胞（HSPCs）群体。我们还展示了对患者来源的造血干祖细胞中导致镰状细胞病的E6V突变的有效校正，这些细胞在分化为红细胞后表达成人β-珠蛋白（HbA）mRNA，证实了编辑后的HBB等位基因的转录调控完整。总之，这些临床前研究概述了一种基于CRISPR的方法，通过在HBB位点进行同源重组来靶向造血干细胞，以推动β-血红蛋白病下一代疗法的开发。
The β-hemoglobinopathies, including sickle cell disease (SCD) and β-thalassemia, are caused by mutations in the β-globin gene (HBB) and affect millions of people worldwide. A curative strategy for the β-hemoglobinopathies would be ex vivo gene correction in patient-derived hematopoietic stem cells (HSCs) followed by autologous transplantation. Here we report the first CRISPR/Cas9 gene-editing platform for achieving homologous recombination (HR) at the HBB gene in HSCs by combining Cas9 ribonucleoproteins and rAAV6 HR donor delivery. Notably, we devise an enrichment paradigm to purify a population of HSPCs with >90% targeted integration. We also show efficient correction of the SCD-causing E6V mutation in patient-derived HSPCs that after differentiation into erythrocytes, express adult β-globin (HbA) mRNA, confirming intact transcriptional regulation of edited HBB alleles. Collectively, these preclinical studies outline a CRISPR-based methodology for targeting HSCs by HR at the HBB locus to advance the development of next generation therapies for β-hemoglobinopathies.
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影响因子：
64.8
作者：
Barzel, A.;Paulk, N. K.;Shi, Y.;Huang, Y.;Chu, K.;Zhang, F.;Valdmanis, P. N.;Spector, L. P.;Porteus, M. H.;Gaensler, K. M.;Kay, M. A.
通讯作者：
Kay, M. A.
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
64.8
作者：
Genovese, Pietro;Schiroli, Giulia;Escobar, Giulia;Di Tomaso, Tiziano;Firrito, Claudia;Calabria, Andrea;Moi, Davide;Mazzieri, Roberta;Bonini, Chiara;Holmes, Michael C.;Gregory, Philip D.;van der Burg, Mirjam;Gentner, Bernhard;Montini, Eugenio;Lombardo, Angelo;Naldini, Luigi
通讯作者：
Naldini, Luigi
影响因子：
64.5
作者：
Hsu PD;Lander ES;Zhang F
通讯作者：
Zhang F
影响因子：
46.9
作者：
Hendel A;Bak RO;Clark JT;Kennedy AB;Ryan DE;Roy S;Steinfeld I;Lunstad BD;Kaiser RJ;Wilkens AB;Bacchetta R;Tsalenko A;Dellinger D;Bruhn L;Porteus MH
通讯作者：
Porteus MH