Отличительной чертой PKD является образование в почечных канальцах повреждающих кист, напоминающих баллон. В начале 2000-х годов клеточные биологи связали образование кист с генными мутациями, которые влияют на первичные реснички, похожие на волосы выступы клеток, которые, по-видимому, действуют как сенсорные антенны. Эти фундаментальные открытия были сделаны на нечеловеческих организмах, таких как водоросли Chlamydomonas reinhardtii и рыбки данио Danio rerio.
Но точный механизм заболевания у людей до сих пор не совсем понятен отчасти из-за отсутствия хорошей человеческой модели поликлинической болезни в клетках почек.CRISPR предоставил Freedman et al. более точный инструмент для ремоделирования генома hPSC для включения мутаций PKD в связанных с заболеванием генах PKD1 и PKD2.
Затем исследователи использовали трехмерную систему культивирования клеток, чтобы заставить их мутантные и здоровые hPSC по пути дифференцировки превратиться в клетки-предшественники почек и, наконец, в клетки проксимальных канальцев, обнаруженные в нефронах почек. В мутантных клетках канальцев они наблюдали образование больших полупрозрачных кистоподобных структур, но не у здоровых контрольных клеток.
Эти и другие наблюдения убедили исследователей в том, что их система CRISPR / Cas9 и hPSC создает стабильную, биологически точную человеческую модель распространенного генетического заболевания, где отчаянно необходимы новое понимание и новые методы лечения.