Бета-гемоглобинопатии вызываются мутациями в гене β-globin . Одна из стратегий лечения этого заболевания основана на повторной активации экспрессии -глобина. Erythroid enhancer BCL11A является важным транскрипционным фактором, который подавляет экспрессию плодного γ-глобина, что делает его одной из наиболее перспективных терапевтических мишеней при β-гемоглобинопатиях. Здесь мы провели одногенное редактирование и мультиплексное редактирование генов с помощью технологии CRISPR/Cas9 для редактирования эритроид-специфического энхансера BCL11A и сайта связывания BCL11A на промоторе гена γ-глобина (HBG) в клетках HUDEP-2 и CD34+ клетках взрослого человека. Мультиплексное редактирование генов привело к более высокой экспрессии γ-глобина, чем редактирование одного гена, без ингибирования эритроидной дифференцировки. При дальнейшей оптимизации эффективности редактирования ДНК мишени при мультиплексном редактировании генов процент F-клеток превысил 50% в клетках HUDEP-2.

Глубокое секвенирование ампликонов и секвенирование всего генома были использованы для определения частоты редактирования в мишени и в потенциальных сайтов вне мишени в клетках CD34⁺. Мутации вне мишени не были обнаружены, что говорит о точности метода в HSPCs. В целом, наше исследование представляет собой новый подход, который может быть использован для лечения гемоглобинопатий в будущем.