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Cell子刊:CRISPR成功校正免疫缺陷病
【字体: 大 中 小 】 时间:2015年09月07日 来源:生物通
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激酶JAK3发生突变会导致严重联合免疫缺陷病(SCID)。美国阿拉巴马大学的研究团队利用iPS技术成功模拟了SCID,并通过CRISPR/Cas9系统校正了致病突变。这一成果发表在近日的Cell Reports杂志上,文章的通讯作这是阿拉巴马大学的Tim M. Townes。
生物通报道:激酶JAK3发生突变会导致严重联合免疫缺陷病(SCID)。对于患有SCID的孩子来说,一次轻微的病毒感染都可能致命,因为他们的免疫系统并不完整。SCID患者的血液循环中缺乏T细胞和自然杀伤细胞(NK细胞),B细胞数量正常但机能低下(T–B+NK–)。
美国阿拉巴马大学的研究团队利用iPS技术成功模拟了SCID,并通过CRISPR/Cas9系统校正了致病突变。这一成果发表在近日的Cell Reports杂志上,文章的通讯作这是阿拉巴马大学的Tim M. Townes。
人胚胎干细胞(hESC)是研究早期人类发育的理想工具,也是细胞替代疗法的宝贵资源。然而,免疫排斥和伦理学争议阻碍了hESC的临床使用。所幸的是,iPS重编程技术绕过了这些障碍。
iPS重编程能将成熟细胞重编程为多能细胞(iPSC),使其回到类似干细胞的状态,重新获得强大的分化能力。这一技术在疾病模拟、药物筛选和细胞治疗中有着巨大的应用前景。人们已经在此基础上获得了多种类型的细胞,比如神经元、心肌细胞、造血细胞等等。
CRISPR-Cas9是细菌在漫长的进化过程中演化出的重要防御机制。这个监控体系能够根据引导RNA(gRNA)的指示,靶标并降解入侵者的遗传物质。现在,CRISPR-Cas9已经成为了炙手可热的基因组编辑工具,帮助世界各地的研究者们解决实际问题。(延伸阅读:著名华人院士CRISPR改写致病突变)
研究人员将SCID患者的细胞重编程为iPSC,然后在T细胞体外分化系统中培养。研究显示,JAK3缺陷细胞完全无法进行早期T细胞发育。随后,他们用CRISPR/Cas9系统校正JAK3突变,使这些细胞恢复正常的T细胞发育,获得了成熟的T细胞群体和T细胞受体库。研究人员还对校正后的细胞进行了全基因组测序,没有发现CRISPR/Cas9脱靶效应。
CRISPR基因编辑和iPS重编程是近年来的两大热点。CRISPR/Cas9已经在多个领域中展现了自己强大的特异性基因靶标能力。而iPS重编程在构建疾病模型和新药开发中有着很高的应用价值。将CRISPR应用到iPS细胞中去,是一件大势所趋的事情。
这项研究为人们提供了一个研究淋巴细胞生成的新途径,也为免疫缺陷疾病的基因治疗奠定了基础。
生物通编辑:叶予
生物通推荐原文:Modeling Human Severe Combined Immunodeficiency and Correction by CRISPR/Cas9-Enhanced Gene Targeting