2014年11月6日

团队遗传'编辑'人类血液干细胞

通过哈佛大学

哈佛研究人员遗传地“编辑”人类血液干细胞 — 哈佛干细胞研究所和哈佛干细胞和哈佛大学系的乍得小师傅乍得教授。信用：B. D. Colen / Harvard University

Massachusetts General（MGH）和波士顿儿童医院（BCH）的哈佛干细胞研究所（HSCI）首次使用了一个相对较新的基因编辑技术来创造可能被证明是一种有效的技术阻止艾滋病毒侵犯侵袭摧毁患者的免疫系统。

这是使用CRISPR CAS技术的第一报告，以便在这种情况下，使用CRISPR CAS技术有效，精确地编辑直接从人们收集的细胞中的临床相关基因，在这种情况下，人血液形成干细胞和T细胞。

虽然研究人员认为这种新方法的艾滋病毒治疗方法可能在不到五年内为人类安全试验做好准备，但他们本身就提供了三个谨慎的注意事项：

第一个也很明显，它们可以遇到意外的并发症;第二，艾滋病毒/艾滋病疫情的历史与结果没有“治愈”乱扔垃圾;最后，即使这种新方法完美地工作，它将需要额外的发展，以适用于世界最严重的流行病的地区。

由Chad Cowan，哈佛大学干细胞和再生生物学系副教授的工作领导的工作，在当今刊物的封面上有所推出细胞干细胞。

HIV特别靶向T细胞，血基免疫系统的主要部分，并通过称为CCR5的基因受体进入，用作门口进入细胞。一旦在T细胞内，HIV重复并杀死宿主细胞，让患者处于怜悯各种机会主义感染。

Cowan和Rossi团队使用CRISPR Cas基因编辑技术将CCR5受体剔除血液干细胞他们发现可以分化不含CCR5的血细胞。理论上，这种经过基因编辑的干细胞可以通过骨髓移植移植到艾滋病患者体内，骨髓移植是将血液干细胞移植到白血病患者体内的一种方法，可以提高艾滋病免疫系统的抵抗力。

“我们展示了你可以非常有效地淘汰CCR5，我们表明细胞仍然是功能性的，我们做了非常非常深的测序分析，表明没有不必要的突变，所以似乎是安全的，”考曼说，添加“显然有更多的工作要做。

“下一步是与麻省总院的拉贡研究所合作进行动物试验，”考恩说。“有一些很好的小鼠模型，你可以给人类免疫系统，然后感染艾滋病毒。我们可以把我们的细胞给老鼠，看看它们是否受到艾滋病毒的保护。”一旦这些研究完成，如果它们成功了，并且没有出现并发症，下一步就是向美国食品和药物管理局申请启动第一阶段人体试验，这一阶段的设计仅仅是为了测试新疗法的安全性。考恩说，现在预测这种试验何时开始还为时过早。

血液学家/肿瘤学家大卫·斯卡登(David Scadden)是HSCI的联合主任，也是MGH再生医学中心(Center for Regenerative Medicine)的主任。他把这项新工作称为“在消除人类细胞易受艾滋病毒感染的因素方面迈出了巨大的第一步。”它使一个人自己的想法成为可能免疫细胞可以在不容易受到影响的情况下攻击艾滋病毒。由于这是在干细胞中完成的，因此整个免疫系统可能持久地抵销病毒。这是一个强大的概念。

“这是我们绝对不得不一路追求诊所的东西，”Scadden说，他也是SCRB的联合主席。他指出，“有关的相关研究可以需要改善安全性和易于干细胞移植的易于易于患者，但MGH慈善家的慷慨礼物带来了基因编辑和干细胞移植团队一起完成这一点。“

这项工作特别有希望是，它可能会为大量患者创造一种为蒂莫西雷布朗，“柏林患者”所做的做法。柏林的医生给了棕色的棕色艾滋病和白血病，骨髓的移植从一个难以遗传缺陷的人那里收获，使得不含CCR5受体的人。据据报道，六年以来，据报道，棕色已自由艾滋病毒，并被认为是唯一有史以来艾滋病病毒艾滋病毒艾滋病毒的患者。如果成功，Cowan和Rossi提出的基因治疗治疗可能会完成同样的事情。

Cowan说这个实验是HSCI的典型工作。干细胞生物学家的团队刚刚“开始摆弄CRISPR系统，我和德里克聊了聊，他是血液干细胞专家，我们决定应该试试这个。”因此，考恩和他的团队在t细胞中进行了基因编辑，而罗西的团队则专注于造血干细胞。

“克里普尔特已经使用了很多近两年，并报告报告说明在细胞系A或细胞系B中的高疗效报告。没有人报道了菌毒细胞中Crispr的疗效或效用，”罗西说实验室是在波士顿儿童医院的细胞和分子医学中的程序。“但大多数研究人员都同意血液将是针对基于基因编辑的疗法的第一个组织。您可以将血液形成干细胞从患者身上取出，编辑它们并移植回来。”

在他们的“细胞干细胞的论文中，Rossi和Cowan展示了他们可以有效、可预测和精确地从t细胞中编辑β2M和从造血干细胞/祖细胞(hspc)中编辑CCR5。他们进一步证明，经过编辑的hspc可以继续产生正常的血液和免疫细胞组合。

他们还谈到了对CRISPR精确性的担忧。

“已经有几篇论文提示CrispRP有高目标活动，”Rossi解释道。“我们决定在六种不同的实验条件下在初级血液形成干细胞中测试其准确性。”

该团队深入测序（平均值3,400次排序通过，与通常用于全基因组测序的50个基因组中的50位，在尝试编辑HSPC中时可能会混淆CRISPR。他们发现系统制造异常切割的风险有效零。同时CCR5的预期靶向非常高。“这些结果提供了CrispRup的1.0版的临床前证据，当明智地血液形成时干细胞罗西说，很快就可为患者做好准备。