使用单细胞向DNA测序进行多重复合抗HIV基因编辑的高分辨率推断
Mohamed S Bouzidi1,2, Zain Y Dossani1,2, Carolina Di Benedetto3
1Vitalant Research Institute, San Francisco, CA, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|February 8, 2024
概括
评估基因疗法治疗艾滋病毒需要精确的单细胞分析. 这项研究开发了一个平台来评估艾滋病毒和宿主因子的同时基因编辑,揭示了治疗疗效至关重要的罕见多站点编辑事件.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 病毒学 病毒学
- 基因治疗 基因治疗
背景情况:
- 针对艾滋病毒的基因治疗旨在消除病毒或阻止支持其持续性的宿主因素.
- 有效的艾滋病毒治愈策略可能需要同时针对多个病毒部位或宿主依赖因子 (HDF),以防止耐药性和确保耐火性.
- 目前的批量细胞方法无法准确评估单个细胞内的共同编辑,也无法区分单单基因和双单基因基因破坏.
研究的目的:
- 开发和实施一个有针对性的单细胞DNA测序 (scDNA-seq) 平台,用于评估抗HIV基因治疗策略.
- 研究多重CRISPR-Cas9核核蛋白复合体 (Cas9-RNPs) 在同时禁用HIV原病毒和在微质和巨细胞中敲除CCR5和CXCR4高强度细胞的疗效.
- 评估基因编辑事件在单细胞分辨率中的频率和分布.
主要方法:
- 开发一个scDNA-seq平台,以表征几乎全长的HIV基因组和50个HDF基因.
- 多重CRISPR-Cas9 Cas9-RNP的应用以向人类微质细胞和单细胞衍生巨细胞 (MDM) 中的HIV前病毒和CCR5/CXCR4 HDF.
- 在单细胞分辨率下分析编辑结果,以确定共编辑频率和模式.
主要成果:
- 开发的scDNA-seq管道成功地在单细胞水平上表征了HIV基因组和HDF编辑.
- Cas9-RNP同时向HIV前病毒和CCR5/CXCR4HDF,导致单个细胞内罕见的多位点或双编辑事件.
- 观察到不同目标网站的编辑概率是相关的,这表明相互依存的编辑效率.
结论:
- 单细胞测序对于准确评估复杂的基因编辑策略治疗艾滋病毒的有效性至关重要.
- 这项研究强调了在单个细胞中实现同时,多地点的基因编辑所面临的挑战,影响了当前方法的治疗潜力.
- 这个平台为优化未来的基因疗法设计提供了一个关键的工具,旨在实现功能性HIV治疗.
