豬誘導性多功能干細胞,，圖片來自J Mol Cell Biol (2009) 1 (1): 46-54, doi: 10.1093/jmcb/mjp003
[本文根據(jù)美國物理組織網(wǎng)(Physorg.com)2011年12月9日的一篇英文新聞而編譯]
鼠類研究對測試很多人類療法---包括藥物---的療效很可能是不足夠的，因為不論鼠類的來源或身份,，50%的化學物在它們身上測試為致癌物陽性,。
2010年,，美國佐治亞大學研究人員Steve Stice和Franklin West引入13只豬,，它們在打開通向新療法的道路上已顯示出希望,。最近，這些豬又產(chǎn)生另一個好的發(fā)現(xiàn)：這些豬成體細胞來源的干細胞在豬身上不形成腫瘤,。
West是佐治亞大學農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學學院動物科學研究員和副教授,，他說，“多功能干細胞對于干細胞治療是非常有潛力的,。但是它們在小鼠中的試驗經(jīng)常導致腫瘤形成，從而常常導致它們死亡”,。腫瘤形成已導致人們對誘導性多功能干細胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)和這些干細胞分化形成的細胞產(chǎn)生安全擔憂,。直到現(xiàn)在，所有iPSC安全研究都是在鼠類模式動物中進行的,。
West說,，“為了解決這種擔憂，我們的研究小組研究了利用豬iPSCs產(chǎn)生的豬是否會有腫瘤形成,。測試的11只豬中的大腦,、皮膚、肝臟,、胰腺,、胃、腸,、心臟,、腎臟、肌肉,、脾和生殖腺組織都沒有觀察到腫瘤形成的證據(jù),。”在這些豬中沒有形成腫瘤提示著iPSCs能夠安全地植入組織同時又不會形成腫瘤。
Stice是佐治亞大學農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學學院的研究聯(lián)盟杰出學者,，他說,，“能夠安全使用iPSCs，同時又不會潛在地導致腫瘤形成,，這對于這種有前途的干細胞治療變成一種可行的治療選擇是至關(guān)重要的,。我們現(xiàn)在有研究生正在努力從人干細胞和豬干細胞中制造神經(jīng)細胞以便有助于進一步開展研究,。已有研究表明人干細胞在治療中風模式鼠類動物中是有效的，但是鼠類研究對于開展人臨床試驗不是足夠充分的,。”
對于這一點,，West也同意。他說,，“但就中風而言,，基于鼠類的研究發(fā)現(xiàn)而進入人臨床試驗的700多種藥物治療最終被證實在人中并不是可行的。豬更加類似于人類,，而且它們將是研究中風的一個更加好的模式動物,。”同時，他也將繼續(xù)開展研究改善開發(fā)治療中風和其他癥狀療法的速度和效率,，同時潛在性地減少用于研究的非人靈長類動物數(shù)量,。
此外，Stice和West現(xiàn)在已利用iPSCs培育出豬,，而且證實這些干細胞確實能夠傳遞給后代,。這一發(fā)現(xiàn)可以用于提供人再生性醫(yī)學的更好的動物來源的組織，如為糖尿病病人提供表達胰島素的胰島細胞,。
利用iPSC技術(shù),，佐治亞大學再生性生物科學中心與埃默里大學(Emory University)研究人員正在開展研究制造豬，因為來自這些豬胰腺的細胞有可能降低在用于人治療中產(chǎn)生的排斥,。Stice說,，“下一步就是將豬中這些表達胰島素的細胞移入其他動物，如患有糖尿病的狗或貓---來看看它是否會產(chǎn)生胰島素,，同時又不會遭受排斥,。如果確實如此，將繼續(xù)向前開展研究,。我們從不喜歡太快,，但是它確實正在開展當中。”(生物谷Bioon.com：towersimper編譯)
doi:10.1002/stem.713
PMC:
PMID:
Chimeric Pigs Produced from Induced Pluripotent Stem Cells Demonstrate Germline Transmission and No Evidence of Tumor Formation in Young Pigs
Franklin D. West, Elizabeth W. Uhl, Yubing Liu, Heather Stowe, Yangqing Lu, Ping Yu, Amalia Gallegos-Cardenas, Scott L. Pratt, Steven L. Stice
The recent development of porcine induced pluripotent stem cells (piPSCs) capable of generating chimeric animals, a feat not previously accomplished with embryonic stem cells or iPSCs in a species outside of rodents, has opened the doors for in-depth study of iPSC tumorigenicity, autologous transplantation, and other key aspects to safely move iPSC therapies to the clinic. The study of iPSC tumorigenicity is critical as previous research in the mouse showed that iPSC-derived chimeras possessed large numbers of tumors, rising significant concerns about the safety of iPSC therapies. Additionally, piPSCs capable of generating germline chimeras could revolutionize the transgenic animal field by enabling complex genetic manipulations (e.g., knockout or knockin of genes) to produce biomedically important large animal models or improve livestock production. In this study, we demonstrate for the first time in a nonrodent species germline transmission of iPSCs with the live birth of a transgenic piglet that possessed genome integration of the human POU5F1 and NANOG genes. In addition, gross and histological examination of necropsied porcine chimeras at 2, 7, and 9 months showed that these animals lacked tumor formation and demonstrated normal development. Tissue samples positive for human POU5F1 DNA showed no C-MYC gene expression, further implicating C-MYC as a cause of tumorigenicity. The development of germline-competent porcine iPSCs that do not produce tumors in young chimeric animals presents an attractive and powerful translational model to study the efficacy and safety of stem cell therapies and perhaps to efficiently produce complex transgenic animals.
