Large-scale genome wide CRISPR screen to identify targets of human cardiac differentiation and disease - from molecular pathways to tissue formation and disease

Dit voorstel beschrijft een innovatief project om genetische factoren van hartontwikkeling en ziekte te identificeren door CRISPR-screening op genoomschaal uit te voeren in menselijke stamcellen (hPSC's). Door systematisch 1 voor 1 elk gen van het genoom uit te schakelen in stamcellen welke worden gedifferentieerd naar hartcellen, kan worden achterhaald welke genen van belang zijn voor de normale ontwikkeling van de hartcel. De menselijke CRISPR-bibliotheek (GeCKO) bevat een verzameling van meer dan 100.000 CRISPR RNA's die zich richten op elk gen in het genoom en zal worden gebruikt voor de knock-out van elk gen. Transductie met GeCKO genereert een heterogene populatie van hPSC's waarin elke cel 1 gen heeft uitgeschakeld. Door middel van selectie en DNA sequencing zal worden geëvalueerd welke genen functioneel zijn en welke zijn uitgeschakeld. Na gen rangschikking zal een CRISPR-knock-out worden uitgevoerd, en zullen de cellen worden gedifferentieerd naar hartcellen en worden gebruikt voor het genereren van geavanceerde modellen die kwantificering van de contractiekracht mogelijk maken, een belangrijke meetwaarde voor hartfunctie. Deze krachtige aanpak zal niet alleen bijdragen aan het programma door de identificatie van belangrijke regulatoren in weefselmorfogenese, maar ook door de identificatie van nieuwe doelwitten in erfelijke ziekten die zullen leiden tot nieuwe therapieën.