Disease model in a dish
人iPS细胞+基因编辑，打造多种疾病模型
人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs) 具备多向分化潜能和自我更新能力，同时可保留细胞来源个体的遗传背景。结合CRISPR/Cas9基因编辑技术，可以打造肝脏、心脏、神经等多种疾病模型，进行遗传变异的功能性研究以及更深远的再生医学研究。
Takara提供多款工具，针对性解决人iPS细胞基因编辑关键操作和挑战。 |
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■ 关键操作之基因编辑人iPS细胞
CRISPR/Cas9基因编辑技术的两个组件（Cas9核酸酶和sgRNA）可以通过多种方法导入至靶细胞，如载体表达系统，RNA转染系统，或直接导入Cas9/sgRNA核糖核蛋白(RNP)复合物(Sander and Joung 2014)。与载体表达系统相比，直接导入Cas9/sgRNA RNPs更加快速，同时脱靶效应的可能性更小 (Kim et al. 2014)。
对于难转染的人iPS细胞，Takara提供两种Cas9/sgRNA RNPs导入方法，电穿孔Electroporation导入系统（632643）或者纳米囊泡Gesicle导入系统（632642），实现高效的、低脱靶效应的基因编辑。
| Code No. |
Product |
Size |
| 632643 |
Cellartis® iPSC rCas9 Electroporation and Single-Cell Cloning System |
1 Kit |
| 632642 |
Cellartis® iPSC CRISPR/Cas9 Gesicle and Single-Cell Cloning System |
1 Kit |
■ 关键操作之获得所需突变的单细胞克隆
一旦Cas9/sgRNA RNP复合物被导入, 为了分离和筛选感兴趣的基因型，需要进一步分离成单细胞并扩增为单克隆。传统的人iPS 细胞以集落状生长和传代，不利于进行单细胞分离和单细胞培养，为基因编辑后建立单克隆增加了难度。
Takara旗下的DEF-CS™培养系统（Asplund et al. 2016），支持人多能干细胞无血清，无饲养层，单层均匀、非集落状生长，规避了集落状生长带来的挑战，允许单细胞传代和促进接种后的单细胞存活和扩增，更利于获得基因编辑后感兴趣突变的单克隆。建议使用Y30010进行人iPS细胞常规培养，使用Y30021进行人iPS细胞单克隆培养。
| Code No. |
Product |
Size |
| Y30010 |
Cellartis® DEF-CS™ 500 Culture System |
1 Kit |
| Y30021 |
Cellartis® iPSC Single-Cell Cloning DEF-CS™ Culture Media Kit |
1 Kit |
参考文献：
- Asplund, A. et al. One Standardized Differentiation Procedure Robustly Generates Homogenous Hepatocyte Cultures Displaying Metabolic Diversity from a Large Panel of Human Pluripotent Stem Cells. Stem Cell Rev. Reports 12, 90–104 (2016).
- Kim, S., Kim, D., Cho, S. W., Kim, J. & Kim, J.-S. Highly efficient RNA-guided genome editing in human cells via delivery of purified Cas9 ribonucleoproteins. Genome Res. 24, 1012–9 (2014).
- Sander, J.-D. & Joung, J.-K. CRISPR-Cas9 systems for genomic editing, regulation and targeting. Nat. Biotechnol. 32, 347–55 (2014).
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