Различные мутации в гене β-глобина вызывают одно из самых частых одногенных заболеваний во всем мире, известное как β-гемоглобинопатии. Первоначальные терапевтические подходы заключались во введении копии гена β-глобина дикого типа с помощью векторов (LVs). Однако индукция фетального гемоглобина (HbF, α2γ2) с помощью LVs и других молекулярных подходов, воспроизводящая доброкачественное состояние, называемое наследственной персистенцией фетального гемоглобина (HPFH), стала перспективным альтернативным методом лечения этих заболеваний крови. Существует большой разброс мнений в определении наиболее эффективной и надежной генной терапии для таких наследственных заболеваний, как β-гемоглобинопатии. В то время как в целом LV кажутся стратегией выбора для заболеваний, где для обеспечения терапевтического эффекта необходима высокая экспрессия трансгена, CRISPR/Cas9 выглядит более благоприятной для заболеваний, где важна контролируемая экспрессия гена. Однако оба метода имеют недостатки, включая инсерционный мутагенез для LVs и возможное нецелевое разрезание для редактирования генов CRISPR/Cas9. В данном исследовании был проведен сравнительный анализ различных подходов генотерапии с использованием LVs и CRISPR/Cas9 для стимулирования производства HbF и определены их ограничения, эффективность и профиль безопасности для лечения β-гемоглобинопатий. Были протестированы LVs, кодирующие 1) ген γ-глобина, 2) IGF2BP1 и 3) миРНК-встроенную shRNA для BCL11A. Для повышения эффективности вирусной трансдукции в ГСК два новых белка оболочки бабуина (BaEV) сравнивались с широко используемым белком вируса везикулярного стоматита-G (VSV-G). С другой стороны, система CRISPR/Cas9 была использована для нокаута генов KLF1 и BCL11A, участвующих в репрессии HbF, и для нарушения сайта связывания различных транскрипционных факторов в промоторе гена γ-глобина (HBG1/2). Две протестированные лентивирусные стратегии VSV-G (IGF2BP1 и миРНК-встроенная shRNA для BCL11A) обеспечили самые высокие уровни HbF среди всех подходов (~50%) с клинически значимыми VCNs (менее 2) и без нарушения дифференцировки. Лечение γ-глобиновым лентивирусом VSV-G показало 20% индукцию HbF и соответствующую VCN, в то время как все BaEV-LV вызывали более слабое восстановление HbF. Альтернативные подходы к нарушению генов BCL11A и HBG1/2 CRISPR/Cas9 также привели к терапевтическому уровню HbF (~40%), показали низкий эффект "вне мишени", слабое нарушение транскрипта и отсутствие негативного эффекта в процессе кроветворения. Редактирование гена KLF1 показало более сильную дисрегуляцию генов и более низкий уровень восстановления HbF. Основываясь на наших результатах, мы одобрили подходы с нарушением генов BCL11A и HBG1/2 как наиболее перспективные стратегии для применения в клинике из-за их профиля безопасности и высокой эффективности. С другой стороны, белок оболочки VSV-G и β-глобиновая конструкция могут быть самой безопасной стратегией LV для β-гемоглобинопатий, которая может быть внедрена в клинические исследования. Тем не менее, добавление гена γ-глобина зависит от эффективной экспрессии трансгена, поэтому необходимо изучить и усовершенствовать альтернативные стратегии, направленные на обратное переключение гемоглобина с фетального на взрослый, такие как нокдаун BCL11A или избыточная экспрессия IGF2BP1, как более эффективные варианты лечения LVs.