Cell子刊：造血干细胞培养更有效和更安全的基因组编辑技术

筑波大学的研究人员已经建立了一个克隆培养系统，可以从单个细胞中扩增基因组编辑的造血干细胞。该系统能够选择具有特定基因编辑的细胞，并去除具有非特异性突变的细胞。

　　

造血干细胞(hsc)是在骨髓中发现的稀有细胞，可以产生红细胞、白细胞和血小板。它们的正常功能对生物体的生长和健康是必不可少的。因此，造血干细胞的DNA缺陷(突变)会导致造血功能受损和严重疾病。

基因疗法旨在治疗这类遗传疾病。近年来，一项推动整个领域发展的突破性技术是通过Cas9 (CRISPR/Cas9)进行基因编辑。利用这项技术，人们可以修改致病突变，移植具有恢复功能的造血干细胞，从而有可能治愈疾病。

然而，CRISPR/Cas9系统并不完美。它只能纠正一小部分细胞中的突变，并可能将新的、潜在危险的突变引入其他细胞。因此，在移植前选择正确的细胞是至关重要的。

2019年，该研究小组报告了一种利用基于聚合物的培养系统和细胞因子在很长一段时间内扩增造血干细胞的方法。针对这一问题，作者利用一种新型的高分子量聚合物开发了一种新的培养体系。该系统促进单个hsc在可移植细胞集落中的生长，经过长时间的离体培养，达到高造血能力。

在对小鼠免疫缺陷模型中的一个突变进行编辑后，作者们分别培养了几百个造血干细胞，并对它们进行筛选，以寻找只包含所需编辑并有望成功移植的克隆。使用这种方法，成功校正的造血干细胞用于移植的比例可以从20%-30%增加到100%，同时消除移植物中潜在的危险突变。我们相信这种培养系统可能有助于提高造血干细胞基因组编辑的效率和安全性。

文章标题

Controlling genetic heterogeneity in gene-edited hematopoietic stem cells by single-cell expansion