加拿大西奈山醫(yī)院繆爾路納菲勒德研究院納吉安德拉什博士和赫爾辛基大學(xué)的蒂莫博士，與歐洲和加拿大的合作者們已確定了在成體細(xì)胞重組至誘導(dǎo)多能干細(xì)胞過程中的基因異常,。該發(fā)現(xiàn)使研究者對細(xì)胞重組過程有了新的認(rèn)識,，有助于今后干細(xì)胞的應(yīng)用及其使用的安全性,。該研究已發(fā)表在3月2日的《自然》雜志上,。
研究組表明產(chǎn)生iPS細(xì)胞的重組過程與其內(nèi)在的DNA損傷相關(guān)，可在基因重組和'拷貝數(shù)量變化'中發(fā)現(xiàn)該損傷,，這是DNA的變化,，基因組區(qū)域在特定的染色體上被刪除或擴(kuò)增。此種變化是遺傳的或是由新生突變引起,。
我們的分析表明這些基因變化是重組過程本身的結(jié)果,，這引起廣泛的憂慮,，產(chǎn)生的細(xì)胞系是突變或有缺陷的,，路納菲勒德研究院高級研究員納什博士說。這些突變能夠改變干細(xì)胞的特性,，影響其在研究退化性疾病和藥物篩選方面的應(yīng)用性,。從長遠(yuǎn)來看，這一發(fā)現(xiàn)對于干細(xì)胞用于再生醫(yī)學(xué)研究有重要意義,。
研究者談到,，我們的研究強(qiáng)調(diào)有必要對iPS系進(jìn)行嚴(yán)格鑒定，尤其是一些團(tuán)體正試圖提高細(xì)胞重組的效率,。例如,，如果基因的完整性不能進(jìn)行準(zhǔn)確地評估，從長遠(yuǎn)來看,，提高重編程的效率會降低細(xì)胞的質(zhì)量,。研究者使用單核苷酸多態(tài)性（SNP）分析的分子技術(shù)以研究干細(xì)胞系，并將早期和中期的人類iPS細(xì)胞的拷貝數(shù)變量的數(shù)量與其各自的原細(xì)胞進(jìn)行比較,。
納什和莫蒂博士以及研究成員發(fā)現(xiàn),，iPS細(xì)胞比它們的原細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞存在更多的基因異常。有趣的是,，大多數(shù)的基因變異會被最終"淘汰",。
然而，有些變異對于細(xì)胞而言是有益的,，它們可在繼續(xù)生長過程中幸存下來,。
干細(xì)胞已被廣泛吹捧為再生醫(yī)學(xué)中和新藥研發(fā)治療包括帕金森氏癥、脊髓損傷和黃斑變性等疾病,，具有巨大的應(yīng)用價值,。
納什博士說,，我們的研究結(jié)果表明全基因組分析應(yīng)當(dāng)作為iPS細(xì)胞系質(zhì)量控制的一部分，以保證這些細(xì)胞在重組過程后是基因正常的,，從而將其運(yùn)用于疾病研究和臨床應(yīng)用。
蒂莫博士認(rèn)為,，全基因組分析技術(shù)的快速發(fā)展使其干細(xì)胞在未來的應(yīng)用更加可行,，此外，有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究是否有其他方法可降低干細(xì)胞生成過程中DNA損傷的數(shù)量,。
英文鏈接：http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110302131847.htm
原文鏈接：http://www.chinastemcell.org/page/zixun_xwdtlist.aspx?infoid=1000
生物谷推薦英文摘要：
Nature, March 2,2011 DOI: 10.1038/nature09871
Copy number variation and selection during reprogramming to pluripotency
Samer M. Hussein, Nizar N. Batada, Sanna Vuoristo, Reagan W. Ching, Reija Autio, Elisa N?rv?, Siemon Ng, Michel Sourour, Riikka H?m?l?inen, Cia Olsson, Karolina Lundin, Milla Mikkola, Ras Trokovic, Michael Peitz, Oliver Brüstle, David P. Bazett-Jones, Kari Alitalo, Riitta Lahesmaa, Andras Nagy, & Timo Otonkoski.
The mechanisms underlying the low efficiency of reprogramming somatic cells into induced pluripotent stem (iPS) cells are poorly understood. There is a clear need to study whether the reprogramming process itself compromises genomic integrity and, through this, the efficiency of iPS cell establishment. Using a high-resolution single nucleotide polymorphism array, we compared copy number variations (CNVs) of different passages of human iPS cells with their fibroblast cell origins and with human embryonic stem (ES) cells. Here we show that significantly more CNVs are present in early-passage human iPS cells than intermediate passage human iPS cells, fibroblasts or human ES cells. Most CNVs are formed de novo and generate genetic mosaicism in early-passage human iPS cells. Most of these novel CNVs rendered the affected cells at a selective disadvantage. Remarkably, expansion of human iPS cells in culture selects rapidly against mutated cells, driving the lines towards a genetic state resembling human ES cells.
