肌营养不良症是约 50 种毁灭性的、无法治愈的单基因疾病,会导致进行性肌肉退化和萎缩。使用基于 CRISPR/Cas9 的工具对可移植细胞进行基因校正是自体细胞替代疗法恢复许多遗传疾病器官功能的现实方案。然而,肌肉干细胞迄今为止一直落后,因为缺乏分离和繁殖它们的方法,而且它们易受大量离体操作的影响。在这里,我们展示了基于 mRNA 的 SpCas9 和腺嘌呤碱基编辑器的递送,可在来自许多捐赠者的人类肌肉干细胞中实现高达 90% 以上的基因组编辑效率,无论年龄和性别如何,并且无需任何富集步骤。使用 NCAM1 作为所有肌肉干细胞表达的内源性报告基因座,并且其敲除不会影响细胞适应性,我们表明用 mRNA 编辑的细胞完全保留了其成肌标记特征、增殖能力和功能属性。此外,基于 mRNA 的碱基编辑器递送可在单个无选择步骤中高效修复导致肌肉萎缩的 SGCA 突变。总之,我们的工作确立了基于 CRISPR/Cas9 的工具的 mRNA 介导递送是一种有前途且通用的方法,可将基因编辑的肌肉干细胞用于临床治疗肌肉疾病。
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