crispr screens in IPSC-Derived neurons reveal principles of tau protests avi J. Samelson 1 , Nabela Ariqat 1 , Justin McCetney 2,3,4 J. Travaglini 6 , Victor L. lam 7 , Darn Goodness 1 , Gay Dixon 1 , Emily Marzette 1 , Julianne Jin 1 , Ruilin Tiian 1 , Eric tse 1,8 , Rome Abskharon 9,Henry Pan Lawrence 3,10,Jason E. Geswicki 1,7,David Eisenberg 9,11,Nicholas M.因此12,Daniel R. Southworth 1,8,John D. Gross 7,Li Gan 5<美国加利福尼亚州旧金山大学神经退行性疾病DIV加利福尼亚大学旧金山分校,定量生物科学研究所(QBI),美国加利福尼亚州旧金山,美国3。加利福尼亚大学SAN
止血-van creveldkliniek,乌得勒支。2。Sanquin Research,阿姆斯特丹造血部。 引言钻石 - 黑色贫血综合征(DBAS)是一种罕见的遗传性骨髓衰竭综合征,其特征是低肿瘤性贫血,先天性畸形和对癌症的倾向。 大多数DBA患者在20个核糖体蛋白基因之一中出现突变,并且在分子和临床上都是非常异质的疾病。 DBA中贫血的治疗选择受到限制,包括糖皮质激素(GCS),红细胞(RBC) - 转移 - 经常性和同种异体干细胞移植,用于少量年轻患者。 除了对新型治疗选择的明显需求外,驱动DBA的疾病机制尚未完全阐明,并且由于患者样本的稀缺性和适当的疾病模型的稀缺性而阻碍了研究。 我们研究的目的是开发代表不同基因型和临床严重程度的基于IPSC的DBA模型。 这些模型可以用作研究疾病生物学,对GC的反应和其他贫血候选药物的工具箱。 我们已经从具有差异分子缺陷和临床严重程度的DBA患者中产生了IPSC线。 IPSC线用于产生造血器官(HEO),从中获得RBC前体。 在功能上表征了DBA IPSC-雌雄同体和对GCS的体外反应,收集了IPSC衍生的红细胞,并在培养期间或急性刺激期间遵循了对GC模拟dexametheroson的反应。Sanquin Research,阿姆斯特丹造血部。引言钻石 - 黑色贫血综合征(DBAS)是一种罕见的遗传性骨髓衰竭综合征,其特征是低肿瘤性贫血,先天性畸形和对癌症的倾向。大多数DBA患者在20个核糖体蛋白基因之一中出现突变,并且在分子和临床上都是非常异质的疾病。DBA中贫血的治疗选择受到限制,包括糖皮质激素(GCS),红细胞(RBC) - 转移 - 经常性和同种异体干细胞移植,用于少量年轻患者。除了对新型治疗选择的明显需求外,驱动DBA的疾病机制尚未完全阐明,并且由于患者样本的稀缺性和适当的疾病模型的稀缺性而阻碍了研究。我们研究的目的是开发代表不同基因型和临床严重程度的基于IPSC的DBA模型。这些模型可以用作研究疾病生物学,对GC的反应和其他贫血候选药物的工具箱。我们已经从具有差异分子缺陷和临床严重程度的DBA患者中产生了IPSC线。IPSC线用于产生造血器官(HEO),从中获得RBC前体。在功能上表征了DBA IPSC-雌雄同体和对GCS的体外反应,收集了IPSC衍生的红细胞,并在培养期间或急性刺激期间遵循了对GC模拟dexametheroson的反应。分析包括FACS分析,用于GC目标基因的QPCR,总RNA测序,形态分析和增殖动力学。MACS分级的IPSC衍生的红细胞允许阶段特定分析,当被认为适当时。结果我们已经生成了具有不同分子背景的DBA患者衍生的IPSC线(2X RPS19,1X RPS26和1X未知突变)。使用这些线路,我们成功地从HEO中成功产生了代表DBA中红细胞缺陷的RBC - 前体,并与各自DBAS患者的临床表型及其对体内GC治疗的反应相匹配。我们还将吉尔兹识别为GC响应基因,并将其用于确定培养基细胞中的GC受体信号传导动力学。与增殖动力学和RNA测序实验一起,我们使用它来评估HEO衍生的培养基细胞中对GC的反应。目前,我们正在研究基因型表型相关性和IPSC模型中GC响应的分子机制。结论DBAS患者衍生的IPSC线可以用作新型疾病模型,以研究仍知之甚少的DBA中的疾病表型。此外,IPSC衍生的红细胞可用于研究“新旧”的治疗干预措施,包括广泛使用的糖皮质激素。我们的DBAS- IPSC系列代表了一个强大的工具箱,用于未来的DBA研究,该工具可以克服了对其他患者材料或动物模型的需求。
本综述提供了两种主要类型器官之间的全面比较:诱导多能干细胞(IPSC)衍生的和成人干细胞(ASC)衍生(也称为患者衍生的器官,PDOS)。IPSC衍生的类器官,源自重编程的细胞,表现出显着的可塑性,可以建模各种组织和发育阶段。它们对于研究早期人类发展,遗传疾病和复杂疾病特别有价值。但是,诸如延长分化方案和成熟水平的可变性之类的挑战仍然是重大障碍。相比之下,直接由患者组织产生的ASC衍生的类器官,忠实地概括了组织特异性的特异性和疾病表型。这种保真度使它们对于个性化医学应用必不可少,包括药物筛查,疾病建模和理解个性化的治疗反应。
在 ElevateBio,我们提供一个集成的生态系统,提供端到端功能,将概念从实验室转化为临床。我们丰富的 iPSC 经验包括在我们的 BaseCamp 工艺开发和 cGMP 制造设施中成功验证 GMP 细胞库活动。ElevateBio 旗下公司 Life Edit 的专有基因编辑工具可用于生成新型工程 iPSC 细胞系。与我们合作使生物制药公司能够利用基因工程和细胞疗法制造方面的先进技术和专业知识,确保 iPSC 衍生疗法符合严格的监管标准,从而加速下一代基因组药物的开发。
信号处理系统(SIPS)的第37 IEEE研讨会是信号处理系统设计和实施领域的首要国际论坛。它解决了这些系统的体系结构和设计方法的所有方面。重点是学术界和工业研究和发展的当前和未来挑战。
心脏二元组中的离子通道和细胞骨架蛋白在维持兴奋-收缩 (EC) 耦合和提供心脏稳态方面发挥着关键作用。这些二元组蛋白质的功能变化,无论是由遗传、表观遗传、代谢、治疗还是环境因素引起的,都会破坏正常的心脏电生理学,导致异常的 EC 耦合和心律失常。动物模型和异源细胞培养为基础心脏研究提供了阐明心律失常发病机制的平台;然而,这些传统系统并不能真正反映人类心脏电病理生理学。值得注意的是,具有相同遗传性通道病 (ICC) 基因变异的患者通常表现出不完全的外显率和不同的表现度,这强调了建立患者特定疾病模型以理解心律失常的机制途径和确定个性化疗法的必要性。患者特异性诱导多能干细胞衍生的心肌细胞 (iPSC-CM) 继承了患者的遗传背景,并反映了天然心肌细胞的电生理特征。因此,iPSC-CM 为心脏病建模和治疗筛选提供了一个创新且具有转化价值的关键平台。在这篇综述中,我们将研究患者特异性 iPSC-CM 如何在历史上演变为在培养皿中模拟心律失常综合征,以及它们在理解特定离子通道及其功能特征在引起心律失常中的作用方面的实用性。我们还将研究 CRISPR/Cas9 如何实现基于患者独立和变异诱导的 iPSC-CM 的心律失常模型的建立。接下来,我们将研究使用人类 iPSC-CM 进行体外心律失常建模的局限性,这种建模源于 iPSC 的变化或 iPSC 或 iPSC-CM 基因编辑引起的毒性,并探索如何解决这些障碍。重要的是,我们还将讨论新型 3D iPSC-CM 模型如何更好地捕捉体外特征,以及全光学平台如何提供非侵入性和高通量电生理数据,这些数据可用于分层新出现的心律失常变异和药物发现。最后,我们将研究提高 iPSC-CM 成熟度的策略,包括强大的基因编辑和光遗传学工具,这些工具可以在 iPSC-CM 中引入/修改特定离子通道并定制细胞和功能特征。我们预计 iPSC、新型基因编辑、3D 培养和细胞培养的协同作用将在未来几年内实现。
细胞 CR1008-500 人类阿尔茨海默氏症早老素-1 突变 iPSC 细胞 CR1009-500 人类戈谢氏病 1 型 iPSC 疾病 细胞 CR1010-500 人类囊性纤维化 iPSC 模型 细胞 CR1011-500 人类胱氨酸病 iPSC iPSC 细胞 CR1012-500 人类尼曼匹克 C 型 (雄性) iPSC 细胞 CR1013-500 人类尼曼匹克 C 型 (雌性) iPSC 细胞 CR1014-500 人类 Alpha 1 抗胰蛋白酶缺乏症 iPSC
抽象Dravet综合征(DS)是由SCN1A基因中变体引起的毁灭性早期发作性癫痫综合征。受干扰的GABA能中间元功能与DS的进展有关,但潜在的发育和病理生理机制仍然难以捉摸,尤其是在染色质水平上。诱导的多能干细胞(IPSC)源自DS病例和健康供体,用于模拟与疾病相关的GABA能发育的表观遗传异常。在多个时间点(第19天,第19天,第35天和第65天)评估了染色质的可及性。此外,在GABA能细胞中阐明了常用的抗塞氏菌药物丙戊酸(VPA)对染色质可及性的影响。DS IPSC的染色质曲线中的独特动力学预测了早期的GABA能发育,在D19处显而易见,并且与控制IPSC的模式进一步分化,并持续分化,表明GABAERGAGIC成熟度破坏了。在D65处暴露于VPA,在不同的IPSC线中以可变程度重塑了染色质景观,并挽救了某些DS IPSC-GABA观察到的功能障碍的发育。DS-PA-PA-PA-teent IPSC中GABA能分化的染色质景观的全面研究提供了对与DS中与间隔功能障碍相关的表观遗传失调的有价值的见解。此外,IPSC-GABA中VPA引起的染色质变化的详细分析具有改善个性化和靶向抗癫痫疗法的发展。
智力残疾,癫痫,赫希斯普朗氏病和各种先天性畸形(Garavelli and Mainardi,2007年)。此外,Zeb2的过表达与不同形式的癌症的进展有关(Fardi等,2019)。虽然已经对Zeb2蛋白的功能进行了广泛的研究,但目前缺乏可用的Zeb2缺乏的人类细胞模型,无法在胚胎发育过程中进一步删除Zeb2依赖性调节网络,并且可以取消抗癌药物的发展。为此,我们使用CRISPR/CAS9介导的编辑系统生成了人类IPSC线,耗尽了Zeb2蛋白(表1)。我们分别应用了两个靶向Zeb2外显子5和外显子6的GRNA(图1 a),在父母IPSC线上Kicri002a(表1;(Uhlin等,2017)。通过LiPofection将包含两个GRNA的构建体引入IPSC系,并通过荧光激活的细胞分选(FACS)选择转染的细胞以表达绿色荧光蛋白。单细胞克隆在LN521上扩展,并通过基因组DNA上的Sanger测序分析基因编辑。分析显示了具有纯合790 bp缺失的克隆线kicri002a-4,跨越了内含子5和外显子5和6的一部分(chr2:g.144,404,077 - 144,404,404,404,867del;1 a;补充。图1 A-B)。 外显子5和外显子6的其余部分被融合,预测氨基酸194上的截短的Zeb2 mRNA,其截短的Zeb2 mRNA(PTC)(P.THR188888888888888888888888;图1 A-B)。外显子5和外显子6的其余部分被融合,预测氨基酸194上的截短的Zeb2 mRNA,其截短的Zeb2 mRNA(PTC)(P.THR188888888888888888888888;图1 a)。与136PTC位于编码N末端锌指(NZF)域的区域以及更C末端的R-SMAD结合域(SBD),CTBP相互作用结构域(CID)(CID)和C-末端的c-terminal Zinc Zinc Finger(CZF(CZF)和Homeododomain(例如Domains)(epifa)(epifa)。
染色质相互作用。几个推定的EBF1绑定位点,位于