Blood disorders caused by abnormal β-globin — β-thalassaemia and sickle cell disease — are the most prevalent inherited disorders worldwide, with patients often remaining dependent on blood transfusions throughout their lives. So a report of the successful use of gene therapy in a case of severe β-thalassaemia — using a lentiviral vector expressing the β-globin gene — is an eagerly awaited event. More than two years after gene transfer, the adult male patient has been transfusion-independent for 21 months. The therapeutic benefit seems to result from a dominant, myeloid-biased cell clone that may remain benign, although it could yet develop into leukaemia — a reminder that gene therapy is still at an early stage. Disorders caused by abnormal β-globin, such as β-thalassaemia, are the most prevalent inherited disorders worldwide. For treatment, many patients are dependent on blood transfusions; thus far the only cure has involved matched transplantation of haematopoietic stem cells. Here it is shown that lentiviral β-globin gene transfer can be an effective substitute for regular transfusions in a patient with severe β-thalassaemia. The β-haemoglobinopathies are the most prevalent inherited disorders worldwide. Gene therapy of β-thalassaemia is particularly challenging given the requirement for massive haemoglobin production in a lineage-specific manner and the lack of selective advantage for corrected haematopoietic stem cells. Compound βE/β0-thalassaemia is the most common form of severe thalassaemia in southeast Asian countries and their diasporas1,2. The βE-globin allele bears a point mutation that causes alternative splicing. The abnormally spliced form is non-coding, whereas the correctly spliced messenger RNA expresses a mutated βE-globin with partial instability1,2. When this is compounded with a non-functional β0 allele, a profound decrease in β-globin synthesis results, and approximately half of βE/β0-thalassaemia patients are transfusion-dependent1,2. The only available curative therapy is allogeneic haematopoietic stem cell transplantation, although most patients do not have a human-leukocyte-antigen-matched, geno-identical donor, and those who do still risk rejection or graft-versus-host disease. Here we show that, 33 months after lentiviral β-globin gene transfer, an adult patient with severe βE/β0-thalassaemia dependent on monthly transfusions since early childhood has become transfusion independent for the past 21 months. Blood haemoglobin is maintained between 9 and 10 g dl−1, of which one-third contains vector-encoded β-globin. Most of the therapeutic benefit results from a dominant, myeloid-biased cell clone, in which the integrated vector causes transcriptional activation of HMGA2 in erythroid cells with further increased expression of a truncated HMGA2 mRNA insensitive to degradation by let-7 microRNAs. The clonal dominance that accompanies therapeutic efficacy may be coincidental and stochastic or result from a hitherto benign cell expansion caused by dysregulation of the HMGA2 gene in stem/progenitor cells.

Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (EC 1.2.2.12) (GAPDH) mRNA levels, protein, and enzymatic activity increase in 3T3-F442A adipocytes after exposure to physiological concentrations of insulin (Alexander, M., Curtis, G., Avruch, J., and Goodman, H. (1985) J. Biol. Chem. 260, 11978-11985). In order to understand the mechanism of this regulation, we have isolated and sequenced 5.4 kilobase pairs of a 12-kilobase pair human genomic clone encoding a functional GAPDH gene. The gene consists of 9 exons and 8 introns with eukaryotic signals necessary for the transcription and translation of GAPDH mRNA. The exon sequence confirms previously published cDNA sequences for human GAPDH in muscle, liver, and erythrocytes. The organization of the human and the unique chicken GAPDH genes is strikingly similar. Although chicken exons VIII-XI have been fused into human exon 8, introns which separate exons encoding the NAD binding, catalytic, and helical domains of the GAPDH protein have been retained. Stable transfection of rodent cells with the intact human GAPDH gene resulted in the expression of a correctly initiated human GAPDH mRNA and an enzymatically active human GAPDH polypeptide. Thus, the gene contains a functional promoter and intact coding sequences. Although many processed GAPDH pseudogenes and GAPDH-like sequences are present in the human genome, Southern blot analysis of human genomic DNA using a probe derived from the 3'-untranslated region of the GAPDH gene detected only two genes, a 10-copy processed pseudogene and a single copy of the isolated gene. In contrast, a probe derived from an intron segment of the isolated gene detected only a single copy of the GAPDH gene. Collectively, these findings strongly suggest that the human genome encodes a single functional GAPDH gene.

Hyperacute rejection of porcine organs by old world primate recipients is mediated through preformed antibodies against galactosyl-α-1,3-galactose (Galα-1,3-Gal) epitopes expressed on the pig cell surface. Previously, we generated inbred miniature swine with a null allele of the α-1,3-galactosyltransferase locus ( GGTA1 ) by nuclear transfer (NT) with gene-targeted fibroblasts. To expedite the generation of GGTA1 null pigs, we selected spontaneous null mutant cells from fibroblast cultures of heterozygous animals for use in another round of NT. An unexpectedly high rate of spontaneous loss of GGTA1 function was observed, with the vast majority of null cells resulting from loss of the WT allele. Healthy piglets, hemizygous and homozygous for the gene-targeted allele, were produced by NT by using fibroblasts that had undergone deletional and crossover/gene conversion events, respectively. Aside from loss of Galα-1,3-Gal epitopes, there were no obvious phenotypic differences between these null piglets and WT piglets from the same inbred lines. In fact, congenital abnormalities observed in the heterozygous NT animals did not reappear in the serially produced null animals.