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Stem Cell Rep:新型干细胞基因修饰技术或加速个体化疗法的开发

  1. DNA
  2. 个体化疗法
  3. 基因修饰
  4. 干细胞
  5. 重编程

来源:生物谷 2015-11-18 17:55

近日,一项发表于国际杂志Stem Cell Reports上的研究论文中,来自墨尔本默多克儿童研究所(MCRI)等处的科学家通过研究设计出了一种方法,可以戏剧性地缩短干细胞重编程和遗传修饰的关键时间,相关研究或为后期开发治疗疾病的新型靶向疗法提供希望。

图片来源:commons.wikimedia.org

2015年11月18日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项发表于国际杂志Stem Cell Reports上的研究论文中,来自墨尔本默多克儿童研究所(MCRI)等处的科学家通过研究设计出了一种方法,可以戏剧性地缩短干细胞重编程和遗传修饰的关键时间,相关研究或为后期开发治疗疾病的新型靶向疗法提供希望。

文章中研究者揭示了遗传性修复的干细胞如何在短短两周内通过病人的皮肤细胞来衍生形成,以往的常规方法需要三个月以上才可以实现。研究者Sara Howden博士表示,这项研究中我们结合了两个必要的步骤来修复细胞用作潜在疗法,首先对成体细胞进行重编程使其进入胚胎样细胞阶段以便其可以分化成为目的细胞;其次这些细胞需要经历一种复杂的基因编辑过程来修正疾病引发的突变。

研究者成功地结合了上述两个步骤,利用来自视网膜变性的成年患者机体皮肤细胞进行了相关的研究,这种方法可以使得患者适时接受基因修正的细胞来加速移植性疗法的成功。另外一位研究者Thomson表示,如果你想利用病人机体特殊的iPS细胞来指导疗法进行,那么较长的时间线或将使得该过程进行非常困难;利用本文的新方法我们就可以利用Cas9/CRISPR技术将重编程和基因修正进行成功地结合,从而大大降低所需的时间。

诱导多能干细胞在医学研究上具有较大潜力,因为其从本质上可以来自任何机体,而且可以分化成为220种不同类型的人类机体细胞,同时对细胞中DNA进行有效精确地修饰或许可以帮助开发个体化的干细胞疗法,来帮助治疗患多种遗传障碍的患者。研究者下一步技术就是对血液样本进行研究,不仅是因为血液样本比皮肤活组织检查创伤小,而且其可以有效降低获取修复的iPS细胞的时间。

最后研究者表示,这种重编程和修复加速过程对于某些病例或许非常重要,比如重症综合性免疫缺陷患者,患儿往往会在几年内死亡,然而在疗法生效之前科学家们仍需要获取从多能干细胞而来的血液细胞进行研究。(生物谷Bioon.com)

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Simultaneous Reprogramming and Gene Correction of Patient Fibroblasts

Sara E. Howden6correspondenceemail, John P. Maufort, Bret M. Duffin, Andrew G. Elefanty6, Edouard G. Stanley6, James A. Thomson

The derivation of genetically modified induced pluripotent stem (iPS) cells typically involves multiple steps, requiring lengthy cell culture periods, drug selection, and several clonal events. We report the generation of gene-targeted iPS cell lines following a single electroporation of patient-specific fibroblasts using episomal-based reprogramming vectors and the Cas9/CRISPR system. Simultaneous reprogramming and gene targeting was tested and achieved in two independent fibroblast lines with targeting efficiencies of up to 8% of the total iPS cell population. We have successfully targeted the DNMT3B and OCT4 genes with a fluorescent reporter and corrected the disease-causing mutation in both patient fibroblast lines: one derived from an adult with retinitis pigmentosa, the other from an infant with severe combined immunodeficiency. This procedure allows the generation of gene-targeted iPS cell lines with only a single clonal event in as little as 2 weeks and without the need for drug selection, thereby facilitating “seamless” single base-pair changes.

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