基因編輯的肌肉干細胞應用于臨床治療肌肉疾病的一種有前途的方法
細胞和基因療法正在成為肌肉營養(yǎng)不良患者的現(xiàn)實選擇。MDS是一組大約50種嚴重的、使人衰弱的單基因疾病,導致一些患者逐漸無法使用肌肉進行日?;顒?,甚至依賴呼吸支持。到目前為止,治療包括支持性措施,但糾正足夠數(shù)量的肌肉細胞的潛在遺傳缺陷將是一種治愈方法。
肌營養(yǎng)不良大約是50種破壞性的、無法治療的單基因疾病,會導致進行性肌肉退化和萎縮。使用基于CRISPR/Cas9的工具對可移植細胞進行基因校正是自體細胞替代療法在許多遺傳疾病中恢復器官功能的現(xiàn)實方案。然而,到目前為止,由于缺乏分離和繁殖肌肉干細胞的方法,以及它們對廣泛的體外操作的敏感性,肌肉干細胞一直處于落后狀態(tài)。
近日,來自德國的研究者們在Molecular Therapy: Nucleic Acids雜志上發(fā)表了題為“mRNA-mediated delivery of gene editing tools to human primary muscle stem cells”的研究性文章,該研究建立了基于CRISPR/Cas9的工具的mRNA介導的傳遞,作為將基因編輯的肌肉干細胞應用于臨床治療肌肉疾病的一種有前景的和普遍的方法。
在本研究中,研究人員表明,基于mRNA的SpCas9和腺嘌呤堿基編輯程序在來自許多捐贈者的人類肌肉干細胞中導致高達90%的基因組編輯效率,無論年齡和性別,并且不需要任何濃縮步驟。
以NCAM1作為所有肌肉干細胞表達的內(nèi)源性報告基因,其敲除不影響細胞的適合性,研究者表明,用mRNA編輯的細胞完全保留了其肌源性標志物的特征、增殖能力和功能屬性。此外,基于信使核糖核酸的堿基編輯的傳遞在單一的非選擇步驟中導致了導致肌肉營養(yǎng)不良的SGCA突變的高效修復。
MRNA介導的SpCas9基因在人MUSCs中高效敲除NCAM1
綜上所述,該研究表明,mRNA是一種理想的底物,可以將基因編輯工具輸送到原代人類MUSCs,使來自廣泛供體的細胞能夠進行劑量依賴和整合無風險的轉(zhuǎn)基因表達和基因組編輯,而不會影響其增殖、成肌和分化特性。該結(jié)果使基因編輯的人類MuSCs更接近于臨床應用于骨骼肌疾病的移植治療。
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