CRISPR医学血液疾病:进展和挑战
Tahereh Mohammadian高尔
吉尔勒莫Urena-Bailen1,
鲁珀特Handgretinger- 1血液学和肿瘤学部门,大学儿童医院、图宾根大学德国图宾根
- 2阿布扎比干细胞中心,阿布扎比,阿拉伯联合酋长国
血液疾病是一组疾病,包括血液肿瘤、凝血障碍和孤儿免疫缺陷疾病,影响人类健康。目前改善基因组编辑基础疗法证明临床前和临床治疗不同血液疾病的证据。基因组编辑组件,比如中科院的核酸酶,指导rna和基本编辑器是一个质粒的形式提供,信使rna或核糖核蛋白复杂。最常见的运载工具这样的组件包括病毒载体(例如,装甲防护和RV),病毒性向量(例如,现况和聚合物)和实物交割方法(例如,电穿孔和显微镜下注射)。每个上面指定的运载工具都有自己的优点和缺点和安全传输方法的发展体外和在活的有机体内基因组编辑组件的应用程序仍然是一个巨大的挑战。此外,基因组编辑有效载荷的交付到目标血细胞拥有关键挑战提供一个可能的治疗血液遗传的单基因疾病和血液肿瘤患者肿瘤。这里,我们批判性回顾和总结相关的进展和挑战的交付相关血液细胞的基因组编辑元素体外或在活的有机体内设置。此外,我们试图提供一个未来临床基因组编辑角度治疗血液疾病可能的临床级改进交付方法。
介绍
基因组编辑技术已经广泛应用于科学研究和基因组的目的修改。锌指核酸酶(ZFNs)转录activator-like效应核酸酶(取得),和meganucleases (MegNs)靶向基因编辑之前开发的方法(Gaj et al ., 2013;Alagoz Kherad, 2020;哈利勒,2020)。ZFNs的主要缺点是针对疗效和降低特异性低,而MegNs设计灵活性较低。取得证明是高效的和具体的。而是他们的设计、组装、施工繁琐,使用有限,比他们的性能(徐et al ., 2020;湿婆et al ., 2021)。Juillerat等人修改了故事支架通过实现非常规重复变量diresidue (ncRVDs),可以提高TALEN-mediated特异性针对HBB轨迹和减少非现场目标(Juillerat et al ., 2015)。定期的后续发展集群空间短回文repeats-CRISPR-associated基因组蛋白质9 (CRISPR-Cas9)作为一个强大的编辑工具启动值得注意的改进领域的基因疗法由于其通用性和易用性。
CRISPR-Cas系统源于微生物免疫系统及其应用比其他工程核酸酶(更方便灵活Adli 2018;湿婆et al ., 2021)。有针对性的单独指导RNA (sgRNA)和中科院核酸内切酶的两个主要组件是CRISPR-Cas系统。sgRNA由专门设计的短CRISPR rna (crRNAs)和支架所谓trans-activating crRNA序列(tracrRNA) (Yip, 2020)。根据最近出版的分类、CRISPR-Cas系统2类,6类型和33个亚型(Makarova et al ., 2020),其中II型CRISPR-Cas系统是使用最常用的类型链球菌化脓性链球菌Cas9核酸内切酶(Rodriguez-Rodriguez et al ., 2019)。在编辑过程中,sgRNA与Cas9指挥使一个复杂的目标站点。识别后protospacer-adjacent主题(PAM) Cas9,创建了一个双链断裂(双边带)在目标站点(Rodriguez-Rodriguez et al ., 2019;赵et al ., 2021)。诱导双边带可以通过两个主要修复细胞DNA修复途径:异源end-joining (NHEJ)优先进行基因敲除和homology-directed修复(HDR)通路对敲策略很重要(Klaver-Flores et al ., 2020)。基础和主要编辑是最近开发的基于CRISPR-Cas基因组编辑机制的DNA可以在目标站点编辑没有双边带的产生,避免以这种方式潜在的基因重组(坎特et al ., 2020;安东尼奥由于et al ., 2021)。
CRISPR-Cas系统各种医学重要的应用包括识别基因在不同的疾病,疾病发展模型,建立诊断和治疗方法,癌症免疫疗法和药物筛选(安东尼et al ., 2018 b;Urena-Bailen et al ., 2019;太阳et al ., 2020;Asmamaw Zawdie, 2021)。CRISPR-Cas证明应用程序之一在人类医学治疗血液疾病的潜力(张和McCarty, 2016年;Daniel-Moreno et al ., 2019)。血液疾病包括各种疾病与异常等不同阶段的造血Fanconi贫血,amegakaryocytic血小板减少症,β-hemoglobinopathies、血友病和癌症(Daniel-Moreno et al ., 2019)。一个关键的步骤,它基于CRISPR-Cas基因治疗血细胞是选择合适的交付策略CRISPR组件转移到细胞。应用的安全性和特异性是两个重大关切CRISPR-Cas疗法在目标细胞,尤其是在转化医学。至关重要的是,选择输送系统可以有效地编辑工具转移到目标细胞,导致编辑效率高和低脱靶效应(利诺et al ., 2018)。这个问题更重要的造血干细胞和祖细胞(公司),因为一个不准确的交付系统可以介绍基因毒性和影响其干细胞特性。(大炮et al ., 2021)。在本文,我们将讨论基于CRISPR-Cas基因治疗血液疾病的进展关注的利弊不同的方法交付CRISPR组件进入血液细胞。
CRISPR-Cas9组件
Cas9和sgRNA
CRISPR-Cas9系统可以被交付到细胞在三种常见形式:DNA、RNA和蛋白质(图1)。DNA格式的方法,一个或两个质粒必须引入细胞的细胞核编码Cas9蛋白质和sgRNA (青年外交官访华团et al ., 2020)。这种策略可以增加细胞毒性公司由于不受欢迎的持久的质粒表达和诱导突变(Seema王妃Padhiary, 2021年)。Lattanzi et al。(2019)显示,使用CRISPR-Cas9目标质粒遗传性胎儿血红蛋白的持久性(HPFH)地区公司导致高频率的基因重组(大约30%)和活化γ-globin基因表达,但也引起明显的细胞毒性。RNA形式,Cas9-encoding mRNA和sgRNA可以送到细胞在同一时间。在这种方法中,较低的稳定的RNA编辑可能导致低效率(Hendel et al ., 2015)。另一方面,没有风险的基因插入突变和瞬态表达有利于减少非目标的活动。自从Cas9 mRNA不需要进入细胞核,编辑过程也加速(安东尼et al ., 2018);贝洱et al ., 2021)。转移Cas9蛋白质和gRNA RNP复杂的分子稳定可以解决问题,由于直接提供编辑效率高和低毒性基因编辑(Gonzalez-Romero et al ., 2019;Yip, 2020)。
图1。原理图CRISPR-Cas交付的格式和方法。CRISPR-Cas系统可以被交在细胞DNA, RNA或RNP格式。CRISPR-Cas9系统的交付策略分为三组:物理,化学交付和病毒载体。
捐赠者模板
当基因编辑的目的是纠正一个突变或插入一个新的序列的基因组,CRISPR系统需要一个额外的组件,所谓的供体DNA模板或修复模板。捐赠者模板可以输送到细胞的质粒形式,合成双链DNA寡核苷酸(dsODN),单链DNA合成寡核苷酸(ssODN)或病毒载体(贝洱et al ., 2021)。设计和生产dsODNs, ssODNs是更快,更简单,更节省成本比其他格式(罗梅罗et al ., 2019)。尽管推荐使用的ssODN插入短序列和质粒大的(歌曲和斯蒂格·,2017年)完美的捐赠者模板格式还没有清楚地知道。各种因素参与ODN设计和可以影响HDR的效率,包括大小、方向、同源臂的长度和对称。ssODNs通常由≥30个核苷酸同源臂在中科院的双方目标站点(Zhang et al ., 2022)。效率之间执行HDR ODN介绍小短的突变或长HDR模板有挑战,尤其是异常,因为不再ssODNs可能导致细胞细胞毒性(Okamoto et al ., 2019)。此外,它已被证明,使用长dsDNA引入大序列低效率是由于它们的大小使他们转移到细胞更加困难。长dsODN也可以影响细胞生存能力的感应串联体在真核细胞(Ghanta et al ., 2021)。罗梅罗等人相比,腺相关病毒类型6 (AAV6)和ssODN应用程序作为突变的捐赠者CRISPR-Cas9介导的模板编辑负责镰状细胞病(SCD)HBB基因。结果表明,使用捐献者AAV6模板产生更高的HDR率(50%至60%)在体外ssODN相比。然而,在活的有机体内分析免疫缺陷小鼠异种移植AAV6和ssODNs显示出类似的频率。此外,尽管低毒性在体外,AAV模板产生负面影响在活的有机体内移植的公司(罗梅罗et al ., 2019)。在另一项研究中,法拉利et al。(2022)相比模板整合酶之间交付有缺陷的慢病毒载体(IDLV)和AAV (ssAAV2/6和其他AAV基因组形式),显示交付通过IDLV公司减轻基因毒性的负担,从而确认当使用AAV的固有问题。阮等人添加截断Cas9目标序列(tCTSs)的HDR模板来促进转移的模板通过互动RNP细胞核和可以提高敲入效率(阮et al ., 2020)。改善这种方法通过减少细胞毒性dsDNA、害羞等人开发了一个混合HDR模板的合作长ssDNA和短dsDNA包括双方的CTS。应用该方法结合HDR增强分子在不同基因位点和各种类型的主要造血细胞导致增强敲在效率和收益率(害羞的et al ., 2022)。
交付方法
能够提供安全有效的基因编辑组件和进入细胞是基因治疗成功的一个关键问题。一般来说,基因编辑组件(如核酸酶和指导细胞rna可以交付到通过三个策略:物理,化学交付和病毒载体(图1)。每个方法都有亮点和挑战。选择合适的交付系统取决于实验的状态(在体外或在活的有机体内)、货物类型(信使rna, DNA或蛋白质)和有针对性的细胞或器官类型。此外,不同的技术挑战包括效率、特异性、插入突变和诱导免疫反应的风险必须考虑在这种情况下(杨et al ., 2021)。
实物交割
电穿孔是一种electro-physical,病毒性和快速的交付方法外源物质进入细胞和组织。在这种方法中,利用电场干扰的磷脂双分子层膜,从而诱导形成的临时毛孔使交付外部分子进入细胞(保et al ., 2010;Yip, 2020)。电穿孔病毒方法相比更安全、更经济,然而,当它不是适当的优化,它会导致细胞死亡,尤其是物细胞。电穿孔的主要优势是它的适用性的不同类型的细胞,包括血细胞(Yip, 2020)尽管在用高强度脉冲的情况下可能导致公司的性质发生变化(DiTommaso et al ., 2018)。电穿孔的广泛使用CRISPR组件进入血液细胞体外。在这个策略,电穿孔后CRISPR组件,体外编辑造血干/祖细胞移植的病人。大赛et al。(2020)使用电穿孔的交付Cas9 RNP复杂扰乱BCR / ABL1致癌基因在白血病干细胞。移植的体外编辑在NSG小鼠细胞恢复正常的造血作用。其他临床前研究也报道了有前景的结果在使用电穿孔在体外交付CRISPR治疗血液疾病(谢et al ., 2014;史密斯et al ., 2015;德威特et al ., 2016)。电穿孔是一种可接受的方法在CRISPR-based癌症免疫疗法在体外和体外操纵免疫细胞包括T细胞、B细胞和自然杀伤(NK)细胞(Naeimi Kararoudi et al ., 2018;吴et al ., 2018;Afolabi et al ., 2019;他一一et al ., 2019)。更重要的是,一些临床研究正在使用电穿孔CRISPR基因编辑血液疾病(表1)。CTX001, CRISPR gene-edited疗法,治疗β-thalassemia和镰状细胞疾病,在临床试验阶段2/3 (NCT03655678和NCT03745287)。在这些临床试验中,造血干细胞与CRISPR-Cas9 electroporated目标BCL11A基因,并演示了产生高水平的胎儿血红蛋白(Frangoul et al ., 2021)。Nucleofection,修改形式的电穿孔直接交付核酸不同细胞的细胞核,也被证明是一个有效的方法使转染人类CD34+细胞(冯Levetzow et al ., 2006;安东尼et al ., 2018 b;Vaidyanathan et al ., 2018)。
表1。基于临床CRISPR使用电穿孔基因疗法试验输送系统。
显微镜下注射是另一个实物交割方法在基因组编辑组件可以直接注入细胞在显微镜下使用非常小的针(Elaswad et al ., 2018)。这种方法适用于在体外和体外CRISPR的交付系统,主要用于胚胎基因组编辑和建立转基因动物模型(Horii et al ., 2014;马et al ., 2014)。显微镜下注射可以被认为是一个潜在的方法CRISPR交付在人类血液干细胞/祖细胞大分子的交付到公司没有负面影响细胞功能是以前所示(安德森et al ., 1980;戴维斯et al ., 2000)。然而,一次只有一个细胞的处理可以使程序更劳动和耗时的相比其他交付方法。
微流体装置是一个膜deformation-based交付系统,使用物理收缩改变细胞的形状和在细胞膜中创建瞬态孔隙。因此,穿越各种生物分子如启用通过被动扩散CRISPR组件(Zhang et al ., 2021)。马et al。(2017)为公司开发了一种特定的微流控芯片。这Nano-Blade芯片(NB-Chip)设计使用硅代替聚二甲基硅氧烷(PDMS)。有趣的是,使用NB-Chip大分子或质粒转移到公司是更有效的比电穿孔的不再坚持公司的固有的多能性。他们可以提供CRISPR RNP复杂格式的人力公司和扰乱CCAAT / enhancer-binding protein-α(C / EBPα/ CEBPA)第42页在体外。
Filtroporation交付的另一种方法是在公司CRISPR系统。在这种方法中,细胞被迫通过微孔膜的渗透率增加细胞(斯图尔特et al ., 2018;Zhang et al ., 2021)。跨膜内化的协助下膜过滤(TRIAMF)是基于过滤膜细胞CD34透化作用技术交付rnp+公司(日圆et al ., 2018)。使用这个系统,日圆et al。(2018)可能诱发indelsγ-globin基因在公司吗在体外HBG1站点HBG2(44%和33%)。体外TRIAMF / RNP治疗公司改变不了移植能力,(SCID) / Il2rg multilineage潜力−/−(NSG)老鼠。
化学交付
化学向量是病毒性的交付的其他CRISPR组件进入细胞。这些方法比病毒载体和不适用安全压力对细胞相比,实物交割(Yip, 2020)。
脂质材料如脂质体和脂质纳米粒(lnp)提供一个安全、高效交付核酸的方法。由于他们的负电荷,核酸不能通过细胞膜进入细胞但他们封装成脂质体放松方式穿越膜(Pensado et al ., 2014)。在最近的一项研究中,脂质纳米粒子用于交付Cas9信使RNA RNA和指导目标抗凝血酶在血友病小鼠模型(汉et al ., 2022)。抗凝血酶凝血酶抑制剂和抗凝剂由C serpin家族成员编码1 (SERPINC1)基因。减少抗凝血酶水平对血友病的平衡凝血和止血(很重要Sehgal et al ., 2015)。汉et al。(2022)能抑制功能吗Serpinc1基因70%使用LNP-based CRISPR-Cas9编辑系统的交付和改善凝血酶生成血友病A和B小鼠模型没有报道脱靶效应。他们的研究结果表明,与病毒载体不同,重复在活的有机体内应用现况不是问题诱导免疫反应。Intellia疗法与Regeneron合作开发了一种CRISPR-mediated治疗研究项目血友病a和B在这个程序中,他们使用现况插入转基因在非人类的灵长类动物的肝脏产生第九人的因素,这是必要的治疗血友病a和B (https://www.intelliatx.com/our-pipeline/)。在另一项研究中,et al。(2021)交付bioreducible lipidoid-encapsulated Cas9-sgRNA成人类白血病干细胞(lsc)淘汰赛interleukin-1受体辅助蛋白质(IL1RAP)。这导致减少clonogenicity白血病细胞在体外和减少白血病负担在活的有机体内。
无机纳米粒子,尤其是金纳米粒子(AuNPs)是另一个有趣的选择提供遗传材料进入细胞。这些类型的纳米粒子可以适应不同大小和化学修饰,可以适用于结合脂质或聚合物。此外,他们对细胞毒性低于脂质和聚合物人们(丁et al ., 2014;贝洱et al ., 2021)。Shahbazi et al。(2019)开发了一个黄金nanoparticles-based交付CRISPR基因编辑系统公司。多层AuNP / CRISPR nanoformulation使用这组可以通过共焦显微成像检测治疗后6 h公司。他们也可以11号染色体目标γ-globin启动子和总编辑在这个地区达到12.1%。结果表明不影响集落形成和异种移植分析输液后体外编辑CD34+公司对新生儿拥有老鼠。
聚合物基纳米粒子使用相同的策略作为交付lnp CRISPR组件以不同形式通过细胞膜。聚合物NPs有很高的稳定性和能力货物封装(Zielińska et al ., 2020;斑带粗面熔岩et al ., 2021)。El-Kharrag et al。(2022)比较了聚合物基纳米粒子交付和电穿孔的信使核糖核酸和核酸酶人类粒细胞集落刺激因子(包含)动员CD34+细胞电穿孔的方法。他们发现,尽管相似的效率,基于聚合物NPs交付需要试剂比电穿孔的三倍。他们还提议PBAE-NPs CRISPR-Cas9基因编辑在公司的一个有效方法在活的有机体内。
病毒交付
不同的病毒载体已被用于CRISPR组件作为自然交付系统的交付。腺相关病毒(AAV)是细小病毒,没有导致人类疾病的报告(刘和Suh, 2017)。线粒体DNA和AAVS1网站19号染色体上被称为集成网站AAV,尽管它们被认为是安全的位置没有肿瘤发生的风险(Kaeppel et al ., 2013;徐et al ., 2019)。除了自然的装甲防护,重组AAV载体也设计,目的是增加转导效率和减少免疫反应(李和Samulski, 2020年)。因为他们的安全性和治疗潜能,装甲防护有吸引力的车辆在活的有机体内交付的基因编辑元素为范围广泛的细胞。AAV-CRISPR介导的基因治疗是一种很有前途的方法治疗血液疾病尤其是血友病。不同的研究评估了装甲防护效率作为基因传递方法编辑在血友病a和B在体外和在活的有机体内(陈et al ., 2019;高et al ., 2019;Zhang et al ., 2019;王et al ., 2020)。
CRISPR组件可以被转移到细胞使用单一或双病毒载体。高et al。(2019)比较这两种方法用于基因编辑在血友病B细胞(Huh7-cFIXmut细胞)。在一个策略,他们用腺病毒载体转导细胞类型5 (HCAdV5)携带CRISPR-Cas9和单链腺相关病毒2型向量(ssAAV2)携带修改捐助。在第二个策略中,他们利用一个HCAdV5交付的所有组件的维修。他们发现单向量应用程序更有效率比两个向量。虽然王et al。(2020)表明双AAV载体(AAV8。SpCas9 AAV8.sgRNA。捐赠者向量)应用程序在活的有机体内,是一种安全的方法来集成部分人类修复(hFIX在鼠标白蛋白(mAlb)和提高混凝在血友病B的老鼠。
陈et al。(2019)使用两个重组AAV8向量包含Cas9-gRNA和codon-optimized人类B-domain-deleted FVIII (BDD-F8)编码序列插入BDD-F8在肝脏特异性蛋白(铝青铜)在血友病鼠标轨迹模型。这种治疗导致的疾病表型的改善和增加FVIII蛋白质和活动水平在小鼠肝脏毒性为7个月。不同的研究采用装甲防护交付方法治疗人类免疫缺陷,如慢性肉芽肿性疾病(Sweeney et al ., 2017)和人类免疫缺陷病毒(HIV)感染(萨瑟et al ., 2015;阴et al ., 2017;Dash et al ., 2019)。Nahmad et al。(2022)成功地在活的有机体内工程使用AAV载体的B细胞(双AAV-DJ)交付CRISPR和治疗艾滋病毒在小鼠体内的抗体的生产。最近,切除生物治疗已经开始半期临床试验评估光大通信——101年,一个基于CRISPR-Cas9疗法,使用AAV9交付通过静脉注射(IV)政府aviremic hiv - 1感染的成年人(NCT05144386)。AAV载体也不是最佳的交付方法为所有的细胞类型,因为病毒基因组可以留在细胞游离基因和AAV衣壳蛋白可能导致免疫反应(公园et al ., 2016;陈et al ., 2019)。
运载体(AVs)有更高的能力(> 8 kB)可能使一个转移Cas9和sgRNAs只有一个向量。住客可以传递到细胞分裂和非区分不整合在宿主基因组中,然而,有一个高风险的AVs转导后诱导的免疫反应细胞(Wilbie et al ., 2019;Yip, 2020)。关et al。(2016)比较两种不同的策略包括裸DNA的结构和运载体Cas9组件血友病B携带F9 Y371D突变小鼠模型。他们报告说,虽然使用adenoviral交付系统导致编辑效率高于裸DNA,它还显示了严重的肝毒性。Helper-dependent广告(巴格达)是所有病毒基因组的重组形式的AVs删除除了包装序列和cis-acting也是,导致高转基因能力(Vetrini Ng, 2010;Rosewell肖et al ., 2022)。巴格达表达CRISPR-Cas9利用重新激活人类γ-globin干扰的抑制因子结合位点γ-globin发起人在公司和β-YAC / CD46-transgenic小鼠(李et al ., 2018)。结果表明增加HBG / HBB表达率体外和在活的有机体内对造血作用(没有负面影响李et al ., 2018)。一项后续研究利用公司转导巴格达向量表达CRISPR和球蛋白捐献者体外和在活的有机体内和可能达到稳定水平的γ-globin表达式(李et al ., 2019)。
逆转录病毒载体包括gamma-retrovirus和慢病毒载体也被科学家用作基因治疗工具(Ghosh et al ., 2020)。很有意思,尤其是对慢病毒载体系统体外基因编辑因其复杂的承载能力高的转基因产品,他们的表达能力在分裂和非区分细胞(Lattanzi et al ., 2019;Gutierrez-Guerrero et al ., 2020;盾和坎特,2021)。因此,这些向量被认为有效的方法交付CRISPR组件进入细胞。然而,长期的表达式和高频率的脱靶效应由于lv融入这些向量的基因组是最大的限制。慢病毒破坏的基础CRISPR输送系统用于不同的基因参与血液疾病。沉默的粘蛋白1 c端单元(MUC1-C),一个致癌跨膜蛋白,通过CRISPR-Cas9促进减少MYC肿瘤蛋白表达和β-catenin水平在多发性骨髓瘤(MM)细胞(丹尼尔和Molta, 1989年)。基因中断HBG1 / HBG2启动子序列通过慢病毒表达Cas9 CD34和指导RNA增加住宅的水平+细胞模拟自然良性的条件,防止HBB突变SCD的症状和β-thalassemia (Traxler et al ., 2016)。
使用慢病毒引入编辑ABL基因在白血病异种移植小鼠模型显示显著抑制白血病细胞生长(陈et al ., 2020)。进一步的,陈et al。(2020)转导病人CML细胞体外与基于慢病毒CRISPR-Cas9基因组编辑系统和获得超过30.9% indel频率没有报告脱靶效应。他们可以证明ABL针对CRISPR-Cas9病毒可以导致高CML细胞的凋亡率。相反,不同的研究表明,gammaretroviral vectors-mediated在造血干细胞基因治疗方法会导致严重的副作用,如引起白血病的风险(Hacein-Bey-Abina et al ., 2003 a;Hacein-Bey-Abina et al ., 2003 b;奥特et al ., 2006;斯坦et al ., 2010;布劳恩et al ., 2014)。
由于担心插入突变的不可避免的风险,增加向量设计改进,新一代罪的γ-和慢病毒载体与灭活公升减少致癌潜能开发和改善他们的使用在临床设置(恩格尔曼et al ., 1995;Hacein-Bey-Abina et al ., 2014;Shaw和柯尼塔,2014年;Daniel-Moreno et al ., 2020)。这些修改病毒将港口non-replicating游离体,它有一定的局限性等损失随着时间的推移rapid-dividing细胞,降低转基因表达相比,传统的慢病毒和残余风险集成(路易斯,2020;Gurumoorthy et al ., 2022)。然而,整合酶有缺陷的慢病毒(IDLVs)可以有效地转换公司和已被证明是有效的供体模板的运营商在临床前研究x连锁重度联合免疫缺陷症(x)治疗(热那亚et al ., 2014)和CRISPR-Cas9发货人修理的患者转移点突变(CYBB)参与慢性肉芽肿性疾病(XCGD) (Surun et al ., 2018)。
讨论
近年来,CRISPR-Cas系统的产生和发展做了一个伟大革命在基因组编辑技术。应用这一技术的临床前和临床结果不同遗传疾病的治疗非常有前途。目标和目标切割、同源性定向修复效率,适当的指导RNA和捐助模板选择和适当的交付方法是至关重要的考虑在基于CRISPR基因编辑(利诺et al ., 2018)。在这次审查中,我们总结了国家的艺术的交付方法CRISPR组件与专注于细胞基因编辑血细胞。它已被证明,尽管许多有吸引力的特性和基因编辑效率高,病毒载体有很大的局限性。最近发现关于AVV向量的集成到CRISPR诱导双边带网站质疑这些向量的安全CRISPR-based基因治疗(Hanlon et al ., 2019)。免疫原性和细胞毒性的诱导某些类型的腺病毒,慢病毒载体插入突变的风险仍然是具有挑战性的使用这些基因编辑的向量(Bulcha et al ., 2021)。物理方法很可能是最方便的方法体外治疗发展但不可行的基于基因编辑的治疗在活的有机体内,非承运人如脂质或聚合物NPs似乎有一个光明的未来。总的来说,我们认为,当前交付选项的实质性进展和优化将促进CRISPR-Cas9应用治疗血液疾病在未来几十年。
作者的贡献
TMG写的主要部分手稿,紧随其后的是GU-B谁创建了图的贡献,给手稿的输入。GU-B, YH、RS和RH进行校对。毫米和JA起草最终版本的手稿。所有作者阅读和批准最终的手稿。
资金
本研究研究经费支持的财务程序财富图宾根(2485-0-0和2485-0-0号),临床医师科学家项目(排名440-0-0),Stefan Morsch Stiftung, Forderverein毛皮krebskranke友善图宾根业务和图宾根大学儿童医院。我们承认支持开放获取出版图宾根大学的基金。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
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关键词:CRISPR / ca、血液疾病,实物交割,病毒载体,病毒性向量
引用:侯Mohammadian高尔T, Urena-Bailen G, Y,辛尼R,安东尼JS, Handgretinger R和Mezger M (2023) CRISPR医学血液疾病:进展和挑战。前面。基因组。4:1037290。doi: 10.3389 / fgeed.2022.1037290
收到:05年9月2022;接受:2022年12月22日;
发表:2023年1月6日。
编辑:
Eleni Papanikolaou德国,Miltenyi研究审核:
Tatjana角德国弗莱堡大学医学中心版权©2023 Mohammadian高尔,Urena-Bailen侯,辛恩,安东尼,Handgretinger Mezger。这是一个开放分布式根据文章知识共享归属许可(CC)。使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。
*通信:马库斯Mezger,markus.mezger@med.uni-tuebingen.de