一個國際研究團(tuán)隊首次對遺傳疾患皮膚細(xì)胞中的基因缺陷進(jìn)行了修補,進(jìn)而將這些組織轉(zhuǎn)化成了能扭轉(zhuǎn)疾患病情的干細(xì)胞,,從而在基因重組過程中,,制造出了無遺傳缺陷、功能強大的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),。
該實驗證明,,可以通過使用病人自身細(xì)胞制造出剔除掉遺傳缺陷的健康干細(xì)胞,用于治療帕金森疾病,、馬達(dá)神經(jīng)疾病和糖尿病等基因遺傳疾病,。雖然目前尚未在人體治療中進(jìn)行測試,但此項成果可能標(biāo)志著有效治療遺傳疾病新紀(jì)元的開端。相關(guān)研究發(fā)表在5月31日的《自然》雜志上,。
美國加州索爾克生物研究所的發(fā)育生物學(xué)家胡安·卡洛斯·伊茲皮索阿·貝爾蒙特(Juan Carlos Izpisúa Belmonte)領(lǐng)導(dǎo)了此項概念性研究,研究團(tuán)隊由美國和西班牙科學(xué)家組成,。
科研人員將研究重點集中于患有罕見的范可尼貧血癥的患者身上,,這種疾病可導(dǎo)致骨骼出現(xiàn)問題及骨髓衰竭,增加了患者罹患癌癥的風(fēng)險,。
研究人員從6名患者身上獲取了皮膚細(xì)胞,,然后利用一個病毒運送與病情相關(guān)的一個缺陷基因的功能性副本。此方法曾被證明可糾正小鼠身上的基因缺陷,。
接下來,,研究人員利用細(xì)胞重組技術(shù)誘導(dǎo)出糾正患者遺傳性貧血所需的健康血液細(xì)胞。細(xì)胞重組技術(shù)在過去兩年里被用于將細(xì)胞變成可生長成任何類型組織的干細(xì)胞,。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞重組技術(shù)引入了4個在胚胎發(fā)育中呈活性的基因,,進(jìn)而將細(xì)胞的基因表達(dá)改變?yōu)橐环N類似于胚胎細(xì)胞而不是成體細(xì)胞的模式。
為了測試此療法,,研究人員需要從基因修正的iPS細(xì)胞生長出血液祖細(xì)胞,,然后將其移植回患者體內(nèi),以供應(yīng)健康的血液細(xì)胞,。但貝爾蒙特發(fā)現(xiàn),,研究過程中產(chǎn)生的iPS細(xì)胞并不適合于臨床應(yīng)用。
貝爾蒙特說,,在利用iPS源性細(xì)胞進(jìn)行任何臨床試驗前都必須解決一些嚴(yán)重相關(guān)的問題,,其中最重要的就是致癌問題,這是因為病毒交付的用于重組皮膚細(xì)胞的基因甚至在編程后仍能根植于細(xì)胞的DNA中,。這些基因在細(xì)胞分化過程中保持著活性,,大大增加了罹患癌癥的長期風(fēng)險。最近,,科學(xué)家們已陸續(xù)發(fā)表了兩種可不使用病毒來制作iPS細(xì)胞的方法,,也許可以克服上述問題。
到目前為止,,貝爾蒙特的方法只適用于那些已確定為遺傳缺陷的疾病,。血液疾病有可能成為基因修正療法的第一目標(biāo),因為這些修正細(xì)胞可經(jīng)骨髓移植很容易地植回患者體內(nèi),。
貝爾蒙特認(rèn)為,,未來更復(fù)雜的遺傳疾病也許能得到修正,這樣利用改變的iPS細(xì)胞能治療的疾病數(shù)量就會大大增加,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
Nature 31 May 2009 | doi:10.1038/nature08129
Disease-corrected haematopoietic progenitors from Fanconi anaemia induced pluripotent stem cells
ángel Raya1,2,3, Ignasi Rodríguez-Pizà1, Guillermo Guenechea4,5, Rita Vassena1, Susana Navarro4,5, María José Barrero1, Antonella Consiglio1,6, Maria Castellà5,7, Paula Río4,5, Eduard Sleep1,3, Federico González1, Gustavo Tiscornia1, Elena Garreta1,3, Trond Aasen1,3, Anna Veiga1, Inder M. Verma8, Jordi Surrallés5,7, Juan Bueren4,5 & Juan Carlos Izpisúa Belmonte1,9
1 Center for Regenerative Medicine in Barcelona, Dr. Aiguader 88, 08003 Barcelona, Spain
2 Institució Catalana de Recerca i Estudis Avan?ats (ICREA),
3 Networking Center of Biomedical Research in Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN),
4 Hematopoiesis and Gene Therapy Division, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Av. Complutense 22, 28040 Madrid, Spain
5 Networking Center of Biomedical Research in Rare Diseases (CIBERER),
6 Department of Biomedical Science and Biotechnology, University of Brescia, Viale Europa 11, 25123 Brescia, Italy
7 Department of Genetics and Microbiology, Universitat Autonoma de Barcelona, 08193 Bellaterra, Spain
8 Laboratory of Genetics,
9 Gene Expression Laboratory, Salk Institute for Biological Studies, 10010 North Torrey Pines Road, La Jolla, California 92037, USA
The generation of induced pluripotent stem (iPS) cells has enabled the derivation of patient-specific pluripotent cells and provided valuable experimental platforms to model human disease. Patient-specific iPS cells are also thought to hold great therapeutic potential, although direct evidence for this is still lacking. Here we show that, on correction of the genetic defect, somatic cells from Fanconi anaemia patients can be reprogrammed to pluripotency to generate patient-specific iPS cells. These cell lines appear indistinguishable from human embryonic stem cells and iPS cells from healthy individuals. Most importantly, we show that corrected Fanconi-anaemia-specific iPS cells can give rise to haematopoietic progenitors of the myeloid and erythroid lineages that are phenotypically normal, that is, disease-free. These data offer proof-of-concept that iPS cell technology can be used for the generation of disease-corrected, patient-specific cells with potential value for cell therapy applications.