Комбинация стволовых клеток и технологии целевого редактирования генома обеспечивает мощный инструмент для моделирования заболеваний человека и разработки потенциальной клеточной заместительной терапии. Хотя полезность редактирования генома была широко задокументирована, но влияние этих технологий на мутационную нагрузку на уровне всего генома остается неясным.В ходе исследования исследователи выполнили полногеномное секвенирование для оценки мутационной нагрузки при разрешении по одному основанию в отдельных генно-скорректированных клонах hiPSC в трех различных моделях заболевания, включая синдром прогерии Хатчинсона-Гилфорда (HGPS), серповидно-клеточную анемию (SCD), и болезнь Паркинсона (БП).
Они оценили эффективность нацеливания на гены и генной коррекции в локусе HBB гена гемоглобина с помощью нуклеаз TALEN, HDAdV, CRISPR / CAS9 и обнаружили, что методы генной коррекции, опосредованные TALEN, HDAdV и CRISPR / CAS9, имеют одинаковую эффективность в гене. Локус HBB. Кроме того, результаты глубокого секвенирования всего генома показали, что TALEN и HDAdV могут поддерживать интеграцию генома пациента на максимальном уровне, доказывая безопасность и надежность этих методов.
Объединив преимущества TALEN- и HDAdV-опосредованного редактирования генома, исследователи разработали новый гибридный вектор TALEN-HDAdV (talHDAdV), который может значительно повысить эффективность генной коррекции в hiPSC. Почти все генетические мутации в локусе гена HBB могут быть обнаружены с помощью telHDAdV, что позволяет применять эту новую разработанную технологию для восстановления генов при различных заболеваниях гемоглобина, таких как SCD и талассемия.