Cell Stem Cell：科学家开发出一种能实现安全且有效的基因组编辑的造血干细胞培养技术

造血干细胞（HSCs，Hematopoietic stem cells）是存在于骨髓中的罕见细胞，其能产生红细胞、白细胞和血小板，其正常发挥功能对于有机体的生长和健康必不可少，因此，早干细胞中的DNA发生缺陷（突变）或许就会导致机体的造血功能受损以及多种疾病的发生。基因疗法旨在治疗诸如此类遗传性疾病，而近年来，一项推动整个研究领域的突破性技术诞生了，就是通过聚集规律间隔回文重复序列/Cas9进行基因编辑的CRISPR/Cas9技术，利用这一技术，研究人员就能修饰引起疾病的突变，并移植具有恢复功能的造血干细胞，从而就有望潜在治疗疾病。

然而，CRISPR/Cas9系统或许并不完美，其仅能纠正一小部分细胞中的突变，且会将新型潜在危险性的突变引入到其它细胞中，因此，在进行移植前选择正确的细胞或许是至关重要的。早在2019年，来自日本筑波大学的科学家们就报道了一种利用基于聚合物的培养系统和细胞因子在较长一段时间内扩增造血干细胞的方法，而如今，研究人员在Cell Stem Cell杂志上发表的题为“Controlling genetic heterogeneity in gene-edited hematopoietic stem cells by single-cell expansion”的研究报告中或许有望解决上述问题，文章中，他们利用一种新型的高分子量聚合物开发出了一种新型的培养系统。

科学家开发出一种能实现安全且有效的基因组编辑的造血干细胞培养技术。

图片来源：Cell Stem Cell (2023). DOI:10.1016/j.stem.2023.06.002

这一新型系统就能促进单个HSCs在可移植的细胞群落中进行生长，经过长时间的离体培养或许就能实现高水平的造血能力，当对来自免疫缺陷小鼠模型机体中的突变进行编辑后，研究人员就能分别培养数百个造血干细胞，并对其进行筛选从而寻找仅含有所需编辑且有望移植成功的细胞克隆。

利用这种方法，被成功纠正的HSCs用于移植的比例就能从20%-30%增加到100%，同时还能消除来自移植物中潜在的危险突变；研究人员认为，这种特殊的培养系统或能帮助改善HSCs的基因编辑效率和安全性。综上，本文研究结果表明，利用所开发的免疫缺陷模型，研究人员就能扩展并分析编辑过的HSC克隆，从而检查所期望和意外的修饰没包括大型缺失等，而移植被纠正过的HSCs就能挽救小鼠模型机体中的免疫缺陷表型，这种新型的体外操作平台或能为控制HSC基因编辑和疗法中的遗传异质性建立一种范例和模式。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Hans Jiro Becker，Reiko Ishida，Adam C. Wilkinson，et al. Controlling genetic heterogeneity in gene-edited hematopoietic stem cells by single-cell expansion, Cell Stem Cell (2023). DOI:10.1016/j.stem.2023.06.002