鐮狀細(xì)胞病（sickle cell disease，SCD）是一組由血紅蛋白β亞單位基因（HBB）的異常變異引起的單基因遺傳性血液疾病，異常的血細(xì)胞在血管中黏附堵塞，導(dǎo)致血液流動(dòng)受阻，引起一系列血栓、貧血、器官受損等嚴(yán)重癥狀。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年約有300,000例患者正受此困擾。

迄今為止，SCD治療選擇非常有限，干細(xì)胞移植被認(rèn)為是治愈SCD的有望辦法，然而移植手術(shù)需要捐獻(xiàn)者匹配且存在排斥風(fēng)險(xiǎn)。近日，美國(guó)FDA批準(zhǔn)了兩種針對(duì)鐮狀細(xì)胞病的新型基因療法，即Vertex和CRISPR聯(lián)合的Casgevy和藍(lán)鳥生物的Lyfgenia。Casgevy是獲批上市的CRISPR基因編輯的基因療法, 且1月16日FDA已批準(zhǔn)用于治療依賴輸血型β地中海貧血（TDT）患者。 

人血紅蛋白由2對(duì)珠蛋白組成。珠蛋白有四種，141個(gè)氨基酸殘基的α珠蛋白和含146個(gè)氨基酸殘基的非α珠蛋白（β、γ及δ型）。胎兒血紅蛋白（HbF）由一對(duì)α珠蛋白和一對(duì)γ珠蛋白組成(α2γ2)，在出生后6個(gè)月內(nèi)降至1%，此后變?yōu)镠bA，由一對(duì)α珠蛋白和一對(duì)β珠蛋白組成(α2β2)。

Casgevy利用CRISPR編輯技術(shù)對(duì)BCL11A基因敲除，使得造血干細(xì)胞中的γ珠蛋白表達(dá)上調(diào)，β珠蛋白的表達(dá)下降，從而產(chǎn)生胎兒血紅蛋白（HbF）。胎兒血紅蛋白是一種健康，可以正常攜帶氧氣的血紅蛋白。胎兒血紅蛋白水平升高可防止紅細(xì)胞鐮狀病變。

在使用CRISPR基因編輯技術(shù)操作后，通常會(huì)使用單細(xì)胞克隆來(lái)獲取含有特定基因編輯的細(xì)胞群體。這樣可以確保所有細(xì)胞都具有相同的基因改變，從而減少實(shí)驗(yàn)中的變異性。單細(xì)胞分離儀Pala可實(shí)現(xiàn)基因編輯后的細(xì)胞分離并分選至孔板中，篩選出成功敲除目標(biāo)基因的克隆。