2008年10月6日

制造“更安全”的干细胞

孔板中培养的干细胞的照片 科学家通过向培养的细胞中添加基因工程的冷病毒,成功地将成年小鼠细胞转化为多功能干细胞。哈佛新闻办公室的贾斯汀·艾德(Justin Ide)

新技术回避了以前开发的使用另一种病毒的方法的致癌潜力。

两年前,日本科学家宣布通过仅添加4个基因将小鼠尾巴细胞转化为多用途干细胞,从而引起了全世界的关注。此后,一些研究团队使用了类似的技术来创建人类多能干细胞,从而可以产生许多不同的人类细胞类型。但是这些方法的主要缺点是限制了它们的临床实用性:它们都依靠逆转录病毒来传递转化基因。逆转录病毒将自己的病毒DNA随机整合到细胞的基因组中,这有可能引起癌症。

在2008年9月25日报道的一项新研究中, 科学, 马萨诸塞州总医院的Konrad Hochedlinger博士及其同事发现,他们可以通过使用另一种称为腺病毒的病毒来绕过病毒整合的问题。这项研究的部分经费是由美国国家卫生研究院(NIH)主任授予霍奇林格(Hochedlinger)的新发明家奖。

腺病毒通常会引起轻度呼吸道疾病,例如普通感冒,或感染眼睛或扁桃体。由于腺病毒能够感染多种细胞,因此经常被用于将新基因传递到细胞中。与逆转录病毒不同,腺病毒无需将DNA整合到细胞基因组中即可递送其DNA。但是,研究人员认为,细胞重编程效率非常低,因此需要更强大的逆转录病毒整合能力。

Hochedlinger和他的同事通过创建腺病毒,并包装了日本研究人员使用的4种转化基因,检验了这一想法。他们将小鼠肝脏和结缔组织细胞的培养物暴露于病毒,并产生稳定的多能干细胞集落。正如预期的那样,科学家们可以在新感染的细胞中检测到病毒DNA,但是随着细胞的繁殖和转化,病毒DNA逐渐减少。

多项测试表明,新创建的干细胞具有多能细胞的许多特征,包括产生许多不同细胞类型的能力。在一项测试中,研究人员将分子标签添加到了新的干细胞中,并将它们注射到发育中的小鼠胚胎中。产生的小鼠及其后代的整个身体都带有标记细胞,这表明新细胞可以像胚胎干细胞一样运转,并产生各种细胞和组织。新的干细胞还影响了外套的颜色,导致了异常的图案。研究人员指出,这只有图案外套的12只小鼠在出生后一个月或更长的时间内都没有出现肿瘤。

腺病毒诱导的干细胞作为一种潜在的干细胞疗法可能比使用逆转录病毒产生的细胞更安全,但其最终安全性和临床潜力仍有待观察。科学家们现在正在使用新方法将成年人类细胞转化为多能干细胞。

—由Vicki Contie

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