Các sửa đổi MECP2 qua trung gian CRISPR/Cas9 hiệu quả và chính xác trong các tế bào gốc đa năng do con người tạo ra

Nhóm tác giả: 

Thi Thanh Huong Le 1, Ngoc Tung Tran 2, Thi Mai Lan Dao 1, Dinh Dung Nguyen 1, Huy Duong Do 1, Thi Lien Ha 1, Ralf Kühn 2 3, Thanh Liem Nguyen 1, Klaus Rajewsky 2, Van Trung Chu 2 3

Đơn vị công tác: 

1. Phòng Công nghệ Gen, Viện Nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec, Hà Nội, Việt Nam.
2. Điều hòa miễn dịch và ung thư, Trung tâm y học phân tử Max-Delbrück, Berlin, Đức.
3. Mô hình bệnh dựa trên tế bào iPS, Viện Y tế Berlin, Berlin, Đức.

Tổng quan

Bệnh nhân mắc hội chứng Rett (RTT) bị khuyết tật nghiêm trọng về tinh thần và thể chất. Phần lớn bệnh nhân RTT mang đột biến dị hợp tử ở protein liên kết methyl-CpG 2 (MECP2), một gen liên kết X mã hóa một yếu tố biểu sinh quan trọng đối với chức năng tế bào thần kinh bình thường. Không có liệu pháp chữa bệnh nào cho hội chứng RTT tồn tại và các cơ chế tế bào vẫn chưa được hiểu đầy đủ. 

Tại đây, chúng tôi đã phát triển một hệ thống qua trung gian CRISPR/Cas9 nhắm mục tiêu và sửa chữa các vùng liên quan đến bệnh của trình tự mã hóa MECP2 exon 4. Chúng tôi đã đạt được hiệu suất tái tổ hợp tương đồng (HR) từ 20% đến 30% trong các dòng tế bào người và iPSC. 

Hơn nữa, chúng tôi đã đưa thành công đột biến MECP2R270X vào gen MECP2 trong các tế bào gốc đa năng cảm ứng ở người (iPSC). Do đó, bằng cách sử dụng CRISPR/Cas9, chúng tôi có thể sửa chữa những đột biến như vậy với hiệu quả cao trong các iPSC đột biến của con người. Tóm lại, chúng tôi cung cấp một chiến lược mới để nhắm mục tiêu gen MECP2 có khả năng được chuyển thành liệu pháp gen hoặc cho mô hình bệnh dựa trên iPSC của hội chứng RTT.

PMID: 31333716        PMCID: PMC6614930     DOI: 10.3389/fgene.2019.00625

Tài liệu tham khảo

Để đọc chi tiết bài nghiên cứu, vui lòng truy cập Tại đây

Nguồn tra cứu: Theo https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov

Abstract

Patients with Rett syndrome (RTT) have severe mental and physical disabilities. The majority of RTT patients carry a heterozygous mutation in methyl-CpG binding protein 2 (MECP2), an X-linked gene encoding an epigenetic factor crucial for normal nerve cell function. No curative therapy for RTT syndrome exists, and cellular mechanisms are incompletely understood. Here, we developed a CRISPR/Cas9-mediated system that targets and corrects the disease relevant regions of the MECP2 exon 4 coding sequence. We achieved homologous recombination (HR) efficiencies of 20% to 30% in human cell lines and iPSCs. Furthermore, we successfully introduced a MECP2R270X mutation into the MECP2 gene in human induced pluripotent stem cells (iPSCs). Consequently, using CRISPR/Cas9, we were able to repair such mutations with high efficiency in human mutant iPSCs. In summary, we provide a new strategy for MECP2 gene targeting that can be potentially translated into gene therapy or for iPSCs-based disease modeling of RTT syndrome.

Có thể bạn quan tâm: Leniolisib trên hội chứng phosphoinositide 3-kinase delta (PI3Kδ)

0