MaxCyte電轉(zhuǎn)助力堿基編輯首次修復(fù)鐮狀細胞病突變

2021年6月2日，博德研究所David R. Liu（劉如謙）等團隊在Nature 在線發(fā)表題為“Base editing of haematopoietic stem cells rescues sickle cell disease in mice”的研究論文，該研究使用定制的腺嘌呤堿基編輯器(ABE8e-NRCH)，將SCD鐮狀細胞病血紅蛋白基因(HBBS) 轉(zhuǎn)換為無害的Makassar β-珠蛋白(HBBG)。研究團隊使用了ABE8e-NRCH 蛋白+sgRNA組成的核糖核蛋白(RNP)或ABE8e-NRCH mRNA+sgRNA，通過MaxCyte電轉(zhuǎn)系統(tǒng)導(dǎo)入到CD34+造血干細胞和祖細胞（HSPC）中，對其進行進行堿基編輯，檢測到80% 的 HBBS 轉(zhuǎn)化為 HBBG。將編輯過的人類 HSPC 移植到免疫缺陷小鼠中，16周后修復(fù)后的HBBG基因型占比仍達到68%，鐮狀細胞減少了5倍，表明基因編輯是持久的。并且利用MaxCyte電穿孔技術(shù)能夠加快單堿基技術(shù)快速進行臨床轉(zhuǎn)化，最大程度保證安全性。

 

MaxCyte電轉(zhuǎn)給基因編輯插上翅膀

MaxCyte作為細胞電轉(zhuǎn)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，已經(jīng)助力全球基因治療領(lǐng)域研發(fā)團隊不斷開發(fā)和優(yōu)化基因編輯工具，并使其快速應(yīng)用于臨床和商業(yè)化。與全球多個基因療法開發(fā)公司、研究所進行合作，利用MaxCyte電轉(zhuǎn)平臺致力于基因治療藥物的研發(fā)和上市。

 

 

MaxCyte讓基因編輯技術(shù)飛的更快

MaxCyte公司持續(xù)20年的不斷研發(fā)和優(yōu)化，始終專注于細胞電轉(zhuǎn)領(lǐng)域，從儀器電轉(zhuǎn)參數(shù)到耗材、緩沖液都做到最大限度優(yōu)化，盡力減少客戶使用中早期研發(fā)的投入，為客戶提供即用型電轉(zhuǎn)平臺，縮短藥物研發(fā)進程。優(yōu)化好的細胞轉(zhuǎn)染程序，內(nèi)置70種左右細胞轉(zhuǎn)染程序，包括原代細胞和免疫細胞T、B、NK、HSC和iPSC等，無需優(yōu)化轉(zhuǎn)染參數(shù)。MaxCyte電轉(zhuǎn)的適用性已經(jīng)在基因編輯領(lǐng)域，包括ZFN、CRISPR、Base editing中都得到了驗證。與借助質(zhì)粒導(dǎo)入基因序列方法相比較，電穿孔導(dǎo)入方法避免了殘留基因的持續(xù)表達，有效抑制了脫靶效應(yīng)。它無需經(jīng)過蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄、翻譯、表達的過程，可以實現(xiàn)快速有效的突變導(dǎo)入。

 

MaxCyte讓基因編輯技術(shù)飛的更遠

MaxCyte系統(tǒng)穩(wěn)定性得益于公司持續(xù)不斷的在電轉(zhuǎn)系統(tǒng)、耗材和程序方面的優(yōu)化，為客戶帶來便利的同時，又能滿足儀器的高性能和穩(wěn)定性。MaxCyte已經(jīng)盡力優(yōu)化好了電轉(zhuǎn)各個步驟，除了電轉(zhuǎn)前后的細胞培養(yǎng)，電轉(zhuǎn)過程中客戶只需要在儀器上操作幾個選項即可，固定優(yōu)化好的程序、電擊耗材和緩沖液，保證每次電轉(zhuǎn)過程的一致性。放大過程結(jié)果一致，針對大量細胞流式電轉(zhuǎn)袋設(shè)計，以及無需更改的電轉(zhuǎn)程序，使得放大過程無需再次優(yōu)化條件，且結(jié)果一致性高。能夠加速早期研發(fā)到臨床轉(zhuǎn)化的時間。全球知名藥企、生技公司、研究機構(gòu)采用的電轉(zhuǎn)平臺，全球超過100個臨床項目，穩(wěn)定性已經(jīng)從科研到臨床經(jīng)過大量驗證。

 

MaxCyte讓基因編輯技術(shù)飛的更穩(wěn)

以當(dāng)前SCD療法為例，自體 HSC 的體外修飾以規(guī)避 SCD 突變的有害影響是幾種實驗療法的基礎(chǔ)。已顯示出早期臨床前景的方法包括通過慢病毒載體異位表達抗鐮狀 β 樣珠蛋白基因 和通過抑制或 Cas9 介導(dǎo)的 BCL11A 破壞誘導(dǎo)胎兒血紅蛋白 (HbF)。然而，慢病毒載體存在插入突變的風(fēng)險，并且可能無法有效抑制病理性βS 的表達。誘導(dǎo) HbF 表達的基因操作不會消除 βS，并且當(dāng)由雙鏈 DNA 斷裂 (DSB) 介導(dǎo)時，會帶來與插入缺失、易位、大染色體片段丟失、染色體碎裂和p53 激活。Cas9 核酸酶介導(dǎo)的同源定向修復(fù)可以糾正 HBBS，但很難有效地重新填充 HSC并且還需要 DSB。通過電轉(zhuǎn)將 HBBS 等位基因轉(zhuǎn)化為良性變異而不引入 DSB 來消除 SCD可以克服這些限制。MaxCyte電轉(zhuǎn)不僅消除了病毒轉(zhuǎn)染帶來的潛在安全風(fēng)險，并且在多項研究中都表現(xiàn)出了更高的編輯效率，已經(jīng)成為基因治療領(lǐng)域的發(fā)展方向之一。

參考文獻：

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03609-w