CRISPR技术新用途!可“生产”多能干细胞

医疗健康 来源:医谷 作者:周会棋(编译)

近日,一篇发表在Nature Communications上的研究《Human Pluripotent Reprogramming with CRISPR Activators》中,来自赫尔辛基大学Timo Otonkoski教授和卡洛琳斯卡学院Juha Kere教授课题组的研究人员,首次通过激活细胞自身的基因将皮肤细胞转化成了多能干细胞。


据报道,该团队使用了一种CRISPRa基因编辑技术,该技术不会切割DNA,并且可以在不改变基因组的情况下激活基因表达,在此之前,细胞重编程只能通过向皮肤细胞人工引入被称为Yamanaka因子的关键基因来实现。

研究人员表示,基于CRISPR-Cas9的基因激活(CRISPRa)由于具有较高的多路复用能力以及内源位点直接靶向性,因此是用于细胞重编程应用的极具吸引力的工具之一,且该研究证实了通过CRISPRa靶向内源性OCT4、SOX2、KLF4、MYC和LIN28A启动子,可将原代人皮肤成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞(iPSC)。

通过额外靶向一个保守的富含Alu基序(Alu-motif)的参与胚胎基因组激活的附近基因,可以将低基础重编程效率提高一个数量级,研究人员表示,这种效应部分是通过更有效地激活NANOG和REX1来实现的。“这些数据证明,仅使用CRISPRa即可将人体细胞重编程为iPSC。”

“CRISPR / Cas9可用于激活基因,这对细胞重编程来说是一种极有吸引力的可能性,因为多个基因可以同时靶向,基于内源基因激活而非转基因过表达的重编程技术,在理论上也可能得到更多的正常细胞,在这项研究中,我们认为未来有可能设计出一种能够对iPSC进行更稳定重编程的CRISPR激活系统。” Otonkoski教授说道。

成功的一个重要关键还在于激活一种关键的遗传元件,这种遗传元件早先被发现可以调节受精后人类胚胎发育的最早阶段。 “使用这种技术,获得的多能干细胞非常接近典型的早期胚胎细胞,” Kere教授补充道。

该发现还表明,通过解决预期靶细胞类型的典型遗传元件,也许可以改进许多其他重编程任务。

“这项技术很可能将会在生物库和许多其他组织技术应用中得到实际应用” 文章第一作者Jere Weltner表示,“此外,该研究为控制早期胚胎基因激活的机制开辟了新的见解。”

原文检索

New CRISPR Approach Converts Skin Cells into Pluripotent Stem Cells

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