在16日發(fā)表于《自然》雜志的一項開創(chuàng)性研究中,來自澳大利亞多家機構的聯(lián)合團隊解決了再生醫(yī)學中長期存在的一個難題。研究團隊開發(fā)了一種重新編程人類細胞以更好模仿胚胎干細胞的新方法,或對生物醫(yī)學和疾病治療產(chǎn)生重大影響。
在2000年代中期的一項革命性進展中,人們發(fā)現(xiàn)身體的非生殖性成體細胞(稱為體細胞)可人工重新編程為類似于胚胎干細胞(ES)的狀態(tài),這些細胞之后有能力生成身體的任何細胞。
將人類體細胞(例如皮膚細胞)人工重編程為誘導多能干細胞(iPS)的能力,提供了一種無限量供應ES細胞的方法,在疾病建模、藥物篩選等方面具有廣泛的應用。
但傳統(tǒng)重編程過程中長期存在的一個問題是,iPS細胞會保留其原始體細胞狀態(tài)的表觀遺傳記憶,以及其他表觀遺傳異常。這可能會在iPS細胞和它們應該模仿的ES細胞以及隨后衍生的特化細胞之間產(chǎn)生功能差異,從而限制了使用。
莫納什生物醫(yī)學發(fā)現(xiàn)研究所團隊開發(fā)了一種稱為瞬時幼稚治療(TNT)重編程的新方法,它模仿了在非常早期的胚胎發(fā)育過程中發(fā)生的細胞表觀基因組的重置。
通過研究體細胞表觀基因組在整個重編程過程中如何變化,他們查明了表觀遺傳畸變何時出現(xiàn),并引入了一個新的表觀基因組重置步驟來避免它們并擦除記憶。與使用傳統(tǒng)重編程產(chǎn)生的細胞相比,新的人類TNT-iPS細胞在分子和功能上都更類似于人類ES細胞。
研究人員預測,TNT重編程將為細胞療法和生物醫(yī)學研究建立新的基準,并大幅推進其進展。