干细胞无需遗传修饰即可重新编程
布法罗大学的一个研究小组经过数年的发现,已经证明,成年皮肤细胞可以不经任何基因改造而转化为神经rest细胞(一种干细胞),并且这些干细胞可以产生其他细胞。存在于脊髓和大脑中。
从研究盘子中的遗传疾病到利用患者自身细胞产生可能的再生疗法,这些应用可能具有非常重要的意义。
UB的化学与生物工程学系教授兼主席Stelios T. Andreadis博士说:“它的发生确实非常出色。”他最近在《干细胞》杂志上发表了一篇有关结果的论文。
通过谱系追踪实验进一步证实了细胞的身份,将重新编程的细胞植入鸡胚中,其作用与神经c细胞相同。
干细胞以前曾是成体细胞的来源,但并非没有添加基因来改变细胞。新工艺无需添加外来遗传物质即可产生神经rest细胞。重新编程的神经c细胞可以变成平滑肌细胞,黑素细胞,雪旺细胞或神经元。
“在医疗应用中,这具有巨大的潜力,因为您可以随时进行皮肤活检,” Andreadis说。“我们可以将细胞大量繁殖并重新编程,而无需进行基因修饰。因此,源自患者的自体细胞可用于治疗毁灭性神经源性疾病,这些疾病目前因缺乏容易获得的细胞来源而受到阻碍。”
该过程也可以用于模拟疾病。来自患有神经系统遗传疾病的人的皮肤细胞可以重新编程为神经rest细胞。这些细胞的染色体上将具有致病突变,但是引起突变的基因不在皮肤中表达。当细胞分化成神经c谱系(例如神经元或雪旺氏细胞)时,这些基因很可能会表达,从而使研究人员能够研究这种疾病。这类似于诱导的多能干细胞,但没有遗传修饰或重编程为多能状态。
Andreadis说,发现是一个渐进的过程,因为连续的实验不断产生新的东西。“这是一次一步。这是一项非常艰巨的任务,历时近五年,并且涉及众多专业知识和合作者,以实现这一目标。” Andreadis说。合作者包括加布里埃拉·波佩斯库(Gabriella Popescu)博士,UB雅各布斯医学院和生物医学学院生物化学系教授;刘松博士,罗斯韦尔公园癌症研究所生物统计学和生物信息学副主席,以及UB的公共卫生和健康专业学院生物统计学研究副教授;加州理工学院生物学和生物工程学教授Marianne Bronner博士。
Andreadis赞扬他当时的博士生Vivek K. Bajpai的坚持不懈。
“他是一名出色且执着的学生,”安德烈迪斯说。“大多数学生会放弃。”Andreadis还称赞了UB研究与经济发展部副总裁办公室IMPACT计划提供的种子资金,这使部分工作得以实现。
这项工作最近获得了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的170万美元拨款,以研究细胞重新编程时发生的机制,并利用这些细胞来治疗小鼠髓鞘增生性疾病模型中的帕金森氏样症状。
“这项工作有可能为治疗毁灭性神经退行性疾病提供丰富,易于获取和自体细胞的新来源。我们对这一发现及其潜在影响感到兴奋,并感谢美国国立卫生研究院有机会进一步进行研究。” Andreadis说。