干细胞项目|多能干细胞研究

科学家发现的方法把一个普通的细胞,如皮肤细胞和重组它通过引入几个基因,将它转换成一个多能细胞。这些基因重组的细胞被称为诱导多能性或iPS细胞。干细胞项目在波士顿儿童是第一个三个实验室在人类细胞中,一个成就的突破2008年的杂志,科学。

“诱导多能性”细胞提供巨大的治疗潜力,因为他们来自患者自身的细胞。他们是病人的基因匹配,所以他们可以消除组织匹配和组织排斥问题,目前阻碍成功的细胞和组织移植。“诱导多能性”细胞也是一个宝贵的工具,了解不同疾病的研究开发。

因为“诱导多能性”细胞是来源于皮肤或身体其他细胞,有时优先于胚胎干细胞从胚胎或鸡蛋。这个过程必须仔细控制和测试安全之前用于创建治疗。在动物实验中,使用的一些基因和病毒引入他们已经观察到导致癌症。还需要进一步的研究来创建“诱导多能性”细胞的过程更有效率。

“诱导多能性”细胞正在进一步调查在波士顿的儿童实验室的乔治·戴利,医学博士干细胞移植项目主任——创建10针对疾病的iPS行报道,这是一个日益增长的存储库的一部分iPScell线。

科学家们使用“胚胎干细胞”作为多能干细胞的一般术语使用胚胎或鸡蛋,而不是从身体细胞基因重组。有几种类型的胚胎干细胞:

也许最著名的类型的多能干细胞,由未使用的胚胎捐赠的夫妇经历了体外受精(IVF)。卵子和精子的体外受精过程——在一起在实验室培养皿,经常产生的胚胎比几个需要实现一个怀孕。

有时这些未使用的胚胎冷冻供以后使用,有时可用其他夫妇接受生育治疗,有时简单地丢弃,但有些人选择捐赠。

来自于胚胎多能干细胞基因不匹配,家长,和不太可能用于创建细胞治疗。它们被用于促进我们了解干细胞的行为和区分。

体细胞核转移(SCNT)这个词意味着从体细胞核转移——身体的任何细胞到另一个细胞。这种类型的多能干细胞,有时被称为一个nt细胞,只有在动物在实验室条件下取得了成功。让nt细胞在人类患者,需要卵子捐献者,以及病人的细胞(通常是皮肤细胞)。

不同的细胞核移植到鸡蛋的过程重组多能性状态,重新激活基因的全套让身体的所有组织。鸡蛋就可以在实验室中开发了好几天,和多能干细胞是来源于它。

像“诱导多能性”细胞,nt细胞与病人基因相匹配。如果人类成功创建,如果证明是安全的,可以完全消除nt细胞组织匹配和组织排斥问题。出于这个原因,他们正积极在波士顿儿童的研究。

通过化学处理,未受精卵可以发育成胚胎未受精的精子,这一过程被称为孤雌生殖。胚胎可以在实验室里开发了几天,然后多能干细胞可以从他们。

如果这项技术被证明是安全的,一个人可以捐赠自己的鸡蛋来创建多能干细胞匹配他们的基因,进而可以用来制造细胞不会被免疫系统拒绝。

通过仔细的基因类型,它可能会使用pES细胞创建治疗病人卵子捐赠本身以外的细胞通过创建“主银行”匹配不同的组织类型。处理老鼠,2006年,波士顿儿童人员第一个演示这种方法的潜在的可行性。

因为pES细胞可以更容易和更有效地比元细胞,他们有可能提前准备临床使用。然而,更多的需要了解他们的安全。担心会出现组织来源于他们可能不正常。

几个实验室的工作,包括乔治·戴利,医学博士干细胞移植项目主任已经表明,它要求只有少数基因重组一个普通细胞从身体,如皮肤细胞、成所谓的诱导多功能干细胞(iPS细胞)。目前,这些基因(Oct4、Sox2 Myc和Klf4)通常使用病毒进入细胞,但有更新的方法,不使用病毒。

虽然皮肤细胞可能是“诱导多能性”细胞的头号来源目前,线也被创建的血液细胞和间充质干细胞(一种多的成年干细胞产生各种结缔组织)。干细胞项目的实验室正在研究是否iPS线由不同类型的病人细胞更容易处理,也可以更容易形成特定类型的细胞一个病人可能需要接受治疗。

研究人员也继续尝试更有效的编程技术获得更高收益率的真正的多能干细胞。

的另一个主要来源为研究目的是未使用的胚胎多能干细胞捐赠的夫妇在体外受精(IVF)。其中一些可能是低质量胚胎,否则将被丢弃。由此产生的细胞被认为是真正的胚胎干细胞(ES细胞)。

捐赠的胚胎被放置在一个媒体准备特别的菜肴和允许发展几天。在第五天胚胎囊胚阶段,形成一个球100 - 200细胞。在这个阶段,胚胎干细胞来源于囊胚的内细胞团。在某些情况下,胚胎干细胞可以被孤立甚至在囊胚阶段。

到目前为止,波士顿儿童创造了十多个新ES细胞系使用这种方法,我们现在提供其他科学家。这些胚胎干细胞不是基因匹配一个特定的病人,而是被用来促进我们了解干细胞的行为和区分。

有些人使用废弃的体外受精胚胎的道德问题进行研究。更多的讨论,见政策和道德规范。

过程被称为核移植涉及捐赠的人类卵细胞结合细胞从身体里(通常是皮肤细胞)来创建一个类型的胚胎干细胞,有时被称为一个nt细胞。核移植需要一个卵子捐赠。

首先,一个非常薄的显微针是用来去除鸡蛋的核,其中包含所有卵子的遗传物质,用体细胞的细胞核取而代之。细胞核移植到鸡蛋的过程重组,重新激活基因的全套让身体的所有组织。没有正确理解这是如何发生的,干细胞项目的研究人员正试图更好地理解它。

接下来,生成的细胞重新编程鼓励开发和分裂在实验室里,对第五天,它形成胚泡,100 - 200细胞的一个球。囊胚的内细胞然后孤立创建nt细胞。

所有的技术使多能细胞,核移植是最技术上要求,因此效率最低。到目前为止,只有成功的低等动物,不是人类。但由于干细胞将创建一个精确的匹配遗传病人,核移植可能消除组织匹配和组织排斥问题,目前成功的组织移植的严重障碍。出于这个原因,核移植在波士顿的儿童是一个重要的研究领域。

因为nt细胞从人类创建患者将匹配他们的基因,核移植有时被称为“治疗性克隆”——而不是与生殖克隆的概念混淆。

通过一系列的化学治疗,可以欺骗一个鸡蛋发展成一个胚胎未受精的精子。这个过程称为孤雌生殖,有时发生在自然,让许多植物和一些动物繁殖没有男性的贡献。

由人工诱导孤雌生殖,研究人员已经能够创建孤雌胚胎干细胞或pES细胞在小鼠体内。创建的胚胎,称为无精生殖生物,是增长了大约五天,直到他们达到囊胚阶段。发展然后停下来,pES细胞是来源于囊胚细胞的核心。

孤雌生殖尚未在人类卵子完成,至少不被选择。(韩国团队被认为在2007年创造了人类pES细胞意外。)但是研究人员在波士顿儿童试图这样做,因为pES细胞,如果仔细类型的基因,有可能被用来创建掌握银行的多能干细胞。医生可以选择一个细胞系的基因与患者的免疫系统兼容。

更为紧迫的担忧是孤雌生殖的可能性可以用来制造卵子捐献者的pES细胞本身或兄弟姐妹。然而,在使用这些细胞的患者,研究人员需要知道更多关于这种方法的安全性。