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01.12.2017 | Research | Ausgabe 1/2017 Open Access

Journal of Hematology & Oncology 1/2017

Cellular function reinstitution of offspring red blood cells cloned from the sickle cell disease patient blood post CRISPR genome editing

Zeitschrift:
Journal of Hematology & Oncology > Ausgabe 1/2017
Autoren:
Jianguo Wen, Wenjing Tao, Suyang Hao, Youli Zu
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1186/​s13045-017-0489-9) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Background

Sickle cell disease (SCD) is a disorder of red blood cells (RBCs) expressing abnormal hemoglobin-S (HbS) due to genetic inheritance of homologous HbS gene. However, people with the sickle cell trait (SCT) carry a single allele of HbS and do not usually suffer from SCD symptoms, thus providing a rationale to treat SCD.

Methods

To validate gene therapy potential, hematopoietic stem cells were isolated from the SCD patient blood and treated with CRISPR/Cas9 approach. To precisely dissect genome-editing effects, erythroid progenitor cells were cloned from single colonies of CRISPR-treated cells and then expanded for simultaneous gene, protein, and cellular function studies.

Results

Genotyping and sequencing analysis revealed that the genome-edited erythroid progenitor colonies were converted to SCT genotype from SCD genotype. HPLC protein assays confirmed reinstallation of normal hemoglobin at a similar level with HbS in the cloned genome-edited erythroid progenitor cells. For cell function evaluation, in vitro RBC differentiation of the cloned erythroid progenitor cells was induced. As expected, cell sickling assays indicated function reinstitution of the genome-edited offspring SCD RBCs, which became more resistant to sickling under hypoxia condition.

Conclusions

This study is an exploration of genome editing of SCD HSPCs.

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Zusatzmaterial
Additional file 1: Figure S1-S16. Function reinstitution of offspring red blood cells cloned from the sickle cell disease patient blood by a clinically practicable CRISPR/Cas9 method. (DOCX 4365 kb)
13045_2017_489_MOESM1_ESM.docx
Literatur
Über diesen Artikel

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