电转百科指南:CRISPR基因编辑的转染技巧与注意事项(下)

2023-12-29 12:00:46 - 市场资讯

转自:优宁维抗体专家

02/下篇

Knock-in

对于Knock-in,目前还存在一定的难度,大多数的出版物只能实现10-40%的敲入效率,不同位点也存在差异。NatureBiotechnology今年5月的一篇出版物利用独有的SLEEK(SeLectionbyEssential-geneExonKnock-in)技术可以在T细胞上实现超过90%的KI效率,同样在其他常用的免疫细胞如NK,Bcell,IPSC等细胞都实现了非常高的KI效率。

对于常规的KI实验,我们依然可以从以下方面考量进行进一步优化:

DonorDNA用量的测试

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▲ TheodoreLRothetal.,2018

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▲ ZeldaOdéetal.,2020

HA长度

HA的长度会影响KI的效率,但并不意味着越长越好。

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▲ ZeldaOdéetal.,2020

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▲ SoyoungA.Ohetal.,2022

HA修饰

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▲ BrianR.Shyetal.,2021

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▲ JonasKathetal.,2022

特殊成分提高HDR效率的测试

也有文献结果表明PGA对KI的效率没有帮助,仅供参考。

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▲ Ya-WenFuetal.,2021

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▲ DavidN.Nguyenetal.,2020

选择dsDNA或ssDNA或AAV载体进行KI

dsDNA会随着用量的增加显著增加对细胞活率的影响。

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▲ TheodoreLRothetal.,2018

HDREnhancer

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▲ JonasKathetal.,2022

甚至HDR,RNP,细胞的混匀顺序也可能会对结果造成影响

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▲ TheodoreLRothetal.,2018

电转前后培养体系

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▲ TheodoreLRothetal.,2018

Nucleofection条件优化

通常可以参考KO的条件进行KI实验,但依然可以依照具体的实验需求调整。

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▲ TheodoreLRothetal.,2018

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▲ SoyoungA.Ohetal.,2022

对于Knock-in,还可以通过其他手段提升结果,如PAMandTrackmutations,具体内容可以参考如Cas蛋白或sgRNA供应商。

通常KO不会对细胞的活率产生太大影响,但是对于KI,需要用到donorDNA,如dsDNA,或者使用更强的电转染条件,这些可能会导致活率的负面影响。

[参考文献]

1. AkikoSekietal.,OptimizedRNPtransfectionforhighlyefficientCRISPR/Cas9-mediatedgeneknockoutinprimaryTcells.JExpMed.2018Mar5;215(3):985-997.doi:10.1084/jem.20171626.

2. LiyangZhangetal.,AsCas12aultranucleasefacilitatestherapidgenerationoftherapeuticcellmedicines.NatCommun.2021Jun23;12(1):3908.doi:10.1038/s41467-021-24017-8.

3. MatteoMartufietal.,Single-Step,High-EfficiencyCRISPR-Cas9GenomeEditinginPrimaryHumanDisease-DerivedFibroblasts. CRISPRJ.2019Feb;2(1):31-40.doi:10.1089/crispr.2018.0047.

4. AlexanderG.Allenetal., Ahighlyefficienttransgeneknock-intechnologyinclinicallyrelevantcelltypes. NatBiotechnol.2023May1.doi:10.1038/s41587-023-01779-8.

5. TheodoreLRothetal.,ReprogramminghumanTcellfunctionandspecificitywithnon-viralgenometargeting. Nature.2018Jul;559(7714):405-409.doi:10.1038/s41586-018-0326-5.

6. ZeldaOdéetal.,CRISPR-MediatedNon-ViralSite-SpecificGeneIntegrationandExpressioninTCells:ProtocolandApplicationforT-CellTherapy. Cancers(Basel).2020Jun26;12(6):1704.doi:10.3390/cancers12061704.

7. SoyoungA.Ohetal., High-efficiencynonviralCRISPR/Cas9-mediatedgeneeditingofhumanTcellsusingplasmiddonorDNA. JExpMed.2022May2;219(5):e20211530.doi:10.1084/jem.20211530.

8. BrianR.Shyetal., HybridssDNArepairtemplatesenablehighyieldgenomeengineeringinprimarycellsfordiseasemodelingandcelltherapymanufacturing. doi:https://doi.org/10.1101/2021.09.02.458799

9. JonasKathetal.,Pharmacologicalinterventionsenhancevirus-freegenerationofTRAC-replacedCARTcells. MolTherMethodsClinDev.2022Apr12;25:311-330.doi:10.1016/j.omtm.2022.03.018.

10. Ya-WenFuetal.,DynamicsandcompetitionofCRISPR-Cas9ribonucleoproteinsandAAVdonor-mediatedNHEJ,MMEJandHDRediting. NucleicAcidsRes.2021Jan25;49(2):969-985.doi:10.1093/nar/gkaa1251.

DavidN.Nguyen etal.,Polymer-stabilizedCas9nanoparticlesandmodifiedrepairtemplatesincreasegenomeeditingefficiency. NatBiotechnol.2020Jan;38(1):44-49.doi:10.1038/s41587-019-0325-6.

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