则:从上到小床上,包括瀑样和CRISPR系统

文摘

多利羊的出生时,第一个调查成年哺乳动物的基因组,穿越时间回到过去并生成一个全新的动物出现了。十年后,重组过程成为产生诱导多能干细胞的定义方法(万能)通过四个转录因子的过度。能够原始的细胞则几乎所有类型的细胞和组织,包括一个全新的动物。基于patient-derived细胞重编程策略应该基于细胞疗法的临床应用的发展更加简单。在这里,我们分析当前状态,机会,和万能的长椅上睡觉的挑战,包括瀑样和CRISPR系统。

1。介绍

胚胎干细胞(ESCs)是多能细胞自我更新率高;他们是来源于胚胎植入前的胚胎的内细胞团,可以分化成几乎所有类型的细胞。研究基因表达的ESCs导致细胞pluripotency-associated基因的识别1,2]。2006年,山中教授的群孤立这些候选基因,介绍了它们在小鼠成纤维细胞培养在体外使用病毒载体。因此,这些基因的诱导表达重组转染细胞,成为多能获得ESC-associated形态学和基因表达模式。这些细胞也获得了能力来源于内胚层的中胚层和外胚层的组织和分化成神经和心脏细胞(3]。第一次,结果表明,可以诱导多能性在体外在体细胞成人细胞与明确的因素。这些细胞从老鼠和命名的诱导多能干细胞(万能);随后的研究导致人类万能的发展,明确影响治疗的应用程序(4]。

2。诱导多能性基因和机制

分化细胞表现出甲基化和乙酰化模式,调节基因的表达和影响他们的发展潜力。因此,在分化细胞,大多数基因启动子是hypermethylated(通常与沉默染色质),同时,在干细胞,情况恰恰相反,大多数推销员被hypomethylated(通常与活性染色质)(5]。微分的甲基化模式,基因和组蛋白乙酰化、泛素化称为表观遗传学。稍后讨论,表观遗传学涉及转录因子编码的基因用于获得万能,以及蛋白质控制基因表达的激活和抑制通过绑定到成千上万的基因的启动子。

则在第一项研究中,24个基因编码转录因子相关的ESCs引入小鼠成纤维细胞(3]。这些因素导致的表达细胞重新编程,达到类似于ESCs多能性状态。令人惊奇的是,结果表明,只有四个因素的诱导表达重组多能性是必要的:OCT4、SOX2,原癌基因,一般KLF4,山中命名的因素。这些因素的作用机制在细胞则只有部分阐明。

重组是由不同机制根据细胞类型。OCT4、SOX2 NANOG转录调控电路构成的核心,允许多能性和自我更新人类的ESCs [2]。然而,添加的NANOG基因是人类细胞则可有可无的一代(4]。OCT4和SOX2通常有行动在同一人类ESC推动者,可能合作。因此,OCT4 / SOX2复杂被认为作为一个关键调节器控制发育基因的表达。此外,一些NANOG结合位点被发现在相同的序列,如OCT4 / SOX2复杂的结合位点,说明可能的基因调控的相互关系的复杂性。因此,OCT4直接结合623年启动子与若干个蛋白编码基因。SOX2和NANOG发现在1271年和1687年与促进剂,分别。353年这一数字是由OCT4、SOX2, NANOG完全(2]。令人惊讶的是,自动调整的OCT4,SOX2,和NANOG通过自我约束外,自己的家族也被报道。在一起,这些观察结果表明,OCT4、SOX2 NANOG促进多能性,细胞自我更新,抑制细胞分化程序。

KLF4和原癌基因转录因子也被用来获得万能。的高表达Klf4和c- - - - - -Myc已被确定在肿瘤;因此,这些基因与细胞增殖和自我更新。在哺乳动物基因组中,有超过25000个假定的原癌基因结合位点,强调它的作用(6]。与此同时,KLF4抑制了p53基因,因为p53蛋白抑制NANOG在ESC分化基因,KLF4可能通过激活函数NANOG通过p53抑制。另一个因素是常用的获取则是LIN28,这是负相关的监管处理细胞分化的小分子核糖核酸,ESCs [2]。这种效应在微镇压也提出了原癌基因。

这里引用先前的研究已经证明了在基因调控转录因子的作用方式但不要解释这些因素如何修改染色质重塑。然而,不同的报告已经逐渐开始发现这些机制提供了大量数据。例如,OCT4绑定到特定目标一直与招募p300组蛋白乙酰转移酶的能力,显示转录因子之间的相互关系和修改组蛋白蛋白质(5]。此外,原癌基因已被证明是与p300复杂(7),被认为在全球采取行动组蛋白的乙酰化作用,允许,例如,OCT4 SOX2绑定到目标(3]。众所周知,一些水平的控制基因表达存在;在这些水平,涉及染色质的转录的起始结构和转录因子的获取到目标站点。因此,DNA甲基化DNA甲基转移酶催化的发起人通常沉默染色质和抑制转录,而hypomethylated状态通常与积极的同事表达染色质。另一方面,DNA-associated组蛋白乙酰化和甲基化,驾驶不同的表达模式根据残留高度不同,组蛋白参与,多种氨基酸修改。例如,从组蛋白赖氨酸4 3可以trimethylated,通常导致一个活跃的染色质状态,而从组蛋白赖氨酸27 3可以trimethylated,导致灭活染色质。组蛋白的乙酰化组蛋白乙酰转移酶催化的(帽子),激活染色质;相比之下,脱乙酰作用是由组蛋白去乙酰酶抑制剂(hdac),这沉默染色质。

,这些结果使研究人员开发新的策略来人为诱导多能性细胞重编程。最近的一些报告显示,只有3因素(OCT4 / SOX2 / NANOG)需要获得人类万能体细胞成人细胞(8]。此外,只需要2因素组蛋白脱乙酰酶抑制剂时,丙戊酸,添加9]。原癌基因的影响可以通过丙戊酸部分补偿,证明原癌基因修改组蛋白乙酰化作用。丙戊酸可以替代KLF4功能在人类细胞重新编程,证明原癌基因和KLF4可能影响类似的控制机制。有趣的是,最近的研究表明,OCT4,以前被认为是不可替代的,可以代替某些细胞类型G9a化学抑制组蛋白甲基转移酶(5]。这些结果驱动的发展大量的下一代多能性诱导物,如药理学药物(下面讨论)。值得注意的是,解开多能性重组机制将提供数据,以便更好地理解细胞调控及相关条件,如癌症和细胞老化。

3所示。万能的制作方法

最初的细胞则通过与病毒载体转染小鼠和人类成纤维细胞(3,4]。这个过程是基于逆转录病毒的能力和运载体有效地引入核内基因。病毒载体缺乏致病性基因病毒,只有拥有信息包装和整合的转基因在宿主基因组。此外,这些向量(通常包含重编程基因OCT4,SOX2,KLF4,和原癌基因)具有较强的启动子下游导致高水平的表达。

有优点也有缺点,当使用这些向量:一方面,他们的特点是效率高的集成逆转录病毒(60 - 80%),可用于细胞:细胞有丝分裂率较低,甚至(慢病毒)。另一方面,有一种强烈的生物安全协议要求处理病毒载体时,他们有低电位在临床试验中。

目的是避免外源基因的整合到已知的人类基因组伦理问题,化验则已经开始使用新的策略基于多能性基因的表达没有整合。因此,使用环形质粒和信使核糖核酸(mRNA)出现;环形质粒是10 kbp分子通过共价键关闭。这些分子很容易处理,可以通过脂质体驱动细胞内或细胞电穿孔所产生的毛孔。一项研究显示,则可以从人类成纤维细胞培养获得在体外使用一个圆形质粒编码OCT4、SOX2 LIN28, NANOG,绿色荧光蛋白(GFP)报告基因(10]。两周后转染,绿色细胞启动收购ESC-like特性和停止表达绿色荧光蛋白。之后,PCR基因分析显示,一旦iPSC线建立了,没有更多的痕迹含有外源基因的质粒,建议以下几点:(i)质粒并没有集成在人类基因组中,连续输掉了在有丝分裂分裂和(2)外国转录因子的表达只是必要的在细胞分化的第一步,然后导致内源性转录因子的表达。

最近,人类成纤维细胞重新编程与信使rna编码的主要4因素(11]。作者证明了这种方法的效率低下,因为需要5个周期的重组与mRNA转录因子编码4实现万能。然而,这一战略提出了一个上下文的一个主要优势接近替补席上的床上:它不需要遗传宿主细胞的DNA序列,不修改。因此,预计这些替代技术将获得未来临床应用的高相关性。

几年前,pluripotency-associated外源表达的因素(至少OCT4)被认为是必不可少的建立多能性(12]。然而,化学重组策略形成了巨大潜力用于生成功能和理想的细胞类型,包括基因操纵,这限制了临床应用(13]。这种类型的改变是基于cell-permeable nonimmunogenic小分子,通常容易合成和更具成本效益的;有趣的是,他们的效果依赖于可逆抑制或激活特定的蛋白质功能。在这种背景下,小分子的识别推动小鼠胚胎成纤维细胞重编程的最近报道(14]。因此,糖原合成酶激酶3抑制剂CHIR转化生长因子-抑制剂616452营兴奋剂Forskolin, S-adenosylhomocysteine水解酶抑制剂DZNep被确定在小分子库,并演示了诱导最多能性标记基因的表达水平和经济增长,ESCs的倍增时间类似。重要的是,DNA甲基化和组蛋白修饰状态OCT4和NANOG发起人在化学万能的ESCs类似;此外,分化成组织的所有三个观察胚芽层重新编程细胞免疫缺陷小鼠注入时,显示完全重编程能力。

在这方面的证据,其他途径参与重组包括MEK和转化生长因子-。一项研究表明,重组也可以通过化学MEK抑制剂和转化生长因子-通路(PD0325901 SB431542, resp。) [15]。在这项研究中,不同的原代细胞培养的特异性抑制剂报道;生成的细胞则只有head-derived主文化的老鼠胚胎干细胞,而主要来源于肝脏细胞培养,胚胎的侧身皮肤,tail-tip显示没有改变。

不幸的是,直到现在,小分子策略显示重组的效率。例如,CHIR / 616452 / Forskolin / DZNep组合生成的万能老鼠体细胞的频率高达0.2% (14]。此外,据估计重组的效率每1.7×10 4 iPS-like殖民地⁶细胞已经开始报道,其中40%的克隆alkaline-phosphatase-positive ESCs的特征(15]。因此,一直尽最大努力获得更高的效率在重组策略。最近一项研究显示,几乎100%的效率在重编程体细胞。通过核小体的核心成员遗传损耗的重塑和脱乙酰作用复杂MBD3,OCT4 / SOX2 KLF4 /原癌基因转基因的传递,抑制ERK1/2 GSK3 -和刺激白血病抑制因子(生活),小鼠胚胎成纤维细胞,多能性是实现显示类似的全基因组染色质H3K27me3映射,H3K4me3, H3K27ac组蛋白标记,全基因组DNA甲基化映射,和表达的关键内生多能性标记的ESCs [16]。

4所示。万能的识别和表征

乍一看,万能ESCs非常相似:它们形成平坦的殖民地与常规边界,除与出口增速,自我更新(允许大量的段落在体外),展示悠久的核仁和有限的细胞质。虽然是强制性的形态学证据,描述需要其他技术(17),如那些基于免疫荧光的分析,表达模式和能力的生成不同的组织类型(多能性)。

第一个测试是确定细胞多能性是碱性磷酸酶活性测定,因为这种酶是活跃在ESCs和万能。telomerase-coding基因hTERT是另一个基因通常是这些类型的细胞中表达;这种酶延长染色体末端(端粒),保证无限期的细胞分裂。另一方面,采用免疫技术是利用荧光标记膜和胞内蛋白,以及转录因子如OCT4、SOX2,和NANOG ESCs联系在一起。这些技术,细胞必须固定,permeabilized,和孵化与特定的抗体OCT4、SOX2, NANOG,等等;随后通过荧光显微镜观察样品允许这些蛋白质的检测。这些基因也可以化验retrotranscription后通过免疫印迹或实时PCR。

重要的是,获得细胞则必须证明来自3胚芽层(1,3,17]。选择的一个方法是悬浮培养形成拟胚体(18,19]。拟胚体是获得圆细胞集群在悬浮培养的细胞则时,转移到gelatin-coated盘子,和培养之后直到endo -粘附细胞的出现,中央和外胚层的起源。的形成畸胎瘤是另一个常用的分析研究万能干细胞的多能性(20.]。畸胎瘤是包含多种细胞类型的肿瘤,可以产生大量的组织,例如,软骨,甚至皮肤,头发和指甲。这些肿瘤通常是由万能的皮下注射免疫抑制小鼠。

嵌合体形成的多能性的细胞则是另一个测试只能动物和非人灵长类动物中化验。嵌合体是由以前的万能干细胞胚胎受精得到的;嵌合体胚胎转移到受体后女性,他们将开发,万能干细胞的贡献新生动物的不同组织进行了分析。然而,产生嵌合体生活在老鼠的细胞则只有伟大的困难3]。

最后,尽管全球基因表达和甲基化和乙酰化标记识别万能,现在好了,这些模式可能非常不同于那些ESCs,突显出两种类型的细胞之间的区别(4,21- - - - - -24]。

5。Miniorganoids

最近的突破三维(3 d)瀑样的许多器官系统导致了新的文化在体外生理上复杂的模型。也许在这个新场景中,人体器官的工程将承担更大的万能的优势,促进人类发展的研究和疾病的移植。不止一个的coculturing iPSC-derived细胞类型复杂的自体善意的器官移植医学可能会在不久的将来实现。同时,细胞则展示了生成瀑样的能力能够使功能的3 d结构在体外疾病模型和药物筛选。

5.1。迷你胃

胃疾病,包括消化性溃疡和胃癌,影响世界人口的10%,主要是由于慢性幽门螺杆菌感染。在最近的一份报告中,作者显示颞操纵的几个信号通路(FGF, WNT BMP、视黄酸和EGF)和3 d增长足以产生人类胃瀑样(3 d人体胃组织在体外从人类万能)25]。瀑样形成了原始胃腺,表面细胞、窦的粘液细胞,和不同数量的胃内分泌细胞。有趣的是,这些瀑样被成功用于建模幽门螺旋杆菌感染。

5.2。种植的肠道

一个健壮的和有效的过程指导人类万能干细胞的分化成3 d肠道瀑样也已被创建(26]。结果肠3 d-cultured组织提出了一个细胞组成类似于胎儿肠,肠道干细胞标记物表达,提出了吸收和分泌功能。上皮细胞中含有功能性肠上皮细胞,杯状,Paneth, enteroendocrine细胞。此外,人类iPSCs-derived肠道瀑样和之间的交互沙门氏菌血清人口一直在探索(27),证明iPSC-derived瀑样肠上皮的承诺模型。

5.3。Minilivers

最近,血管的生成和人类肝脏功能从人类细胞则通过移植肝脏味蕾所创建在体外据报道(28]。有趣的是,指定肝细胞自组织成3 d iPSC-derived瀑样。疣状和基因表达分析显示相似性iPSC-derived瀑样在活的有机体内肝脏味蕾。此外,人类血管iPSC-derived瀑样移植成为功能通过连接到主机的船舶。高代谢iPSC-derived肝脏特异性组织执行功能,如蛋白的生产和人类药物代谢,没有收件人肝脏替代;此外,这些瀑样获救的肠系膜移植药物引起致命的肝衰竭模型,首次展示了一代的功能由万能干细胞人体器官。

5.4。小肺

最近的一份报告表明人类万能的步进式分化成肺瀑样。处理后的信号通路参与开发,则生成的肺组织组成的瀑样隔间和显示结构特点类似于本机的肺。此外,肺瀑样拥有上层airway-like上皮基底和不成熟的纤毛细胞,平滑肌和myofibroblasts包围,以及一个alveolar-like域。基于全球转录资料,作者表明,胎儿肺(肺瀑样非常类似于人类29日]。

5.5。婴儿的大脑

脑瀑样已经由3 d培养neuroectoderm来源于人类万能的30.,31日]。这种方法会产生一个发展中大脑皮层,腹侧端脑,脉络丛,和视网膜的身份,其中,在1 - 2个月。此外,由于瀑样可以维持1年多在长期的文化中,他们也有可能模型后的事件,如神经细胞成熟和生存。

5.6。建筑的心

能够创建全功能的心通过组织生物工程已被证明难以捉摸。最近的结果这个生物工程任务已经被重新繁衍工程心脏结构的脱细胞小鼠心与人类iPSC-derived multipotential心血管祖细胞(32]。作者报道,种子细胞迁移、扩散和分化原位在心肌细胞、平滑肌和内皮。灌注后20天,人造心脏组织表现出自发性收缩,所产生的机械力,是药物反应。这些小说的结果将有利于早期心脏形成的研究和贡献的搜索应用程序在临床前测试。

5.7。小眼睛

在文化定义的条件下,则被用来生成光学vesicle-like结构生成视网膜细胞类型(33适合的)在体外疾病研究和建模(34]。因此,万能干细胞分化成三维光学囊泡和后开始表达的标记细胞间的沟通。这些3 d光学囊泡含有多个neuroretinal细胞类型和自发形成的原始薄片,视网膜的发展中,展示的能力万能干细胞自组装成初级neuroretinal结构。原理,作者调查了一个关键的转录因子的作用,视觉系统同源框2 (VSX2),使用iPSC-derived视神经vesicle-like结构,从患者获得R200Q突变造成的小眼在VSX2 homeodomain地区。iPSC-derived囊泡已成为一个通用的模型系统研究视网膜发展阶段,人类以前从未被访问。最后,使用的视网膜色素上皮细胞来源于万能干细胞治疗眼睛疾病目前正在评估在临床试验中(见下文)。

表1总结了miniorganoids至今已经获得和建模相关的疾病。

总之,iPSC技术驱动的创建3 d结构类似组织的眼睛,肠道,肝、肺、胃和大脑。这些工程瀑样模仿一些器官的结构和功能,增加人类发展的知识,提供新颖的筛查工具平台,作为疾病模型,最终将取代动物模型。因此,可以设想的使用个性化iPSC-derived瀑样在临床试验中。然而,复杂的3 d的生成器官在体外为转化研究仍然是一个重大挑战。

6。影响细胞疗法

发现人类成年细胞的重编程和分化产生了远大前程,因为潜在的治疗应用。万能干细胞再生疗法的一个主要优势,因为它们可以获得相同的患者,移植时避免免疫排斥反应。此外,在限制条件下培养细胞则会导致分化到特定的细胞类型(表2)。

第一次尝试来自动物模型的研究,提供了不错的效果。有几个化验报告的治疗使用万能干细胞在临床前动物试验化验,主要是老鼠。这种技术已经导致高血糖的逆转糖尿病小鼠(35]。然后,分析动物提出证据支持万能干细胞在细胞疗法的潜在应用。这和其他最近实现的目标如表所示3。

研究在人类样本也产生有趣的结果。例如,万能干细胞的分化产生胰岛素的胰腺细胞已被报道(35,41]。这在体外分化培养基需要通过适当的生长因子和化学物质,如activin-A [42和丁酸钠43]。3周后在这些条件下,细胞开始集群pancreatic-like小岛和葡萄糖刺激后分泌胰岛素。这些研究的结果表明,胰腺细胞可以从糖尿病患者的皮肤。

另一个前景看好的例子是人类运动神经元的形成从万能48];在这份报告中,作者表明,下运动神经元可以当万能干细胞培养获得维甲酸治疗和质疑声Hedgehog途径受体激动剂和神经营养因子。因此,iPSC-derived运动神经元表达典型的分子标记和电活跃,从人类的ESCs获得的类似。

万能的移植细胞疗法在人类应该克服以下障碍:(i)避免外源DNA的整合在人类基因组中(替代方法上面所描述的,例如,使用质粒,信使rna,或小分子);(2)回避风险使用致癌基因的诱导多能性(例如,Klf4和原癌基因);和(3)替代动物源产品在媒体上以避免可能引起的人畜共患病。

第一个试点研究。年龄相关性黄斑变性是一种最常见的原因在老年人视力损害,和协议的形成人类视网膜色素细胞则之前开发的,包括使用支架(49,50]。类似地,非人类视网膜色素经万能(51]。重要的是,一项研究显示,iPSC-derived视网膜色素上皮细胞类似于本机根据类似视网膜色素上皮的表达典型的视网膜色素上皮细胞标记,紧密连接的形成与分化生长因子的分泌,吞噬能力,和基因表达模式(50]。此外,在这份报告中,这些作者表明,移植自体非人类灵长类动物iPSC-derived视网膜色素上皮细胞表显示没有免疫排斥或肿瘤形成。沿着这条线的证据,它已被证明在一个免疫缺陷小鼠模型,iPSC-derived视网膜色素上皮有微不足道的致瘤的潜在的(52]。

年龄相关性黄斑变性的治疗最近见证了伟大的第一个试点研究的进步。第一次尝试研究视网膜色素上皮细胞移植的安全性和可行性的床单渗出性老年性黄斑变性患者发生在日本。自体iPSC-derived视网膜色素上皮细胞被移植到一个年长的年龄相关性黄斑变性的志愿者。和随后的视网膜色素上皮细胞的细胞则表生产和验证注册临床移植前级,导致后视网膜功能集成的分析表和潜在的不良反应。不幸的是,后面的分析显示6突变在病人的细胞,其中一个在一个致癌基因,尽管与低风险肿瘤发生有关。Tt相信这些突变则操纵时,发生在隔离或分化53]。

7所示。的应用则和CRISPR / Cas9技术

尽管iPSC技术的应用在人类的频率增加了作为一个有前途的再生治疗,根据一个新的领域在体外用人类细胞则疾病建模出现了由于能力测试新化学物质或特定病人的治疗(如前所述)。使用病人的人体细胞特定的可能性高的潜力。无限增殖的细胞则在体外,可以区分人体几乎所有的细胞类型,如心肌细胞、神经细胞,或产生胰岛素的胰腺细胞,提供优秀的基础作为人体模型测试效率或毒性药物(54]。

除了针对病人的治疗,有极大的兴趣在发展中人类iPSC线与一个特定的某种疾病的基因型特征来理解不同的发病机制。细胞来自患者的使用将改变遗传背景可以被认为是一个适当的选择建立一个理想的iPSC线。然而,它不能排除其他健康疾病控制和基因型之间的差异可能驱动表型差异(55]。幸运的是,新技术基于万能和CRISPR / Cas9基因编辑已成为重要的工具由于其能力生成细胞表型与特定的基因没有被研究在体外使用一个同基因的细胞系作为控制(56]。

CRISPR / Cas9防御系统中,细菌和古生菌降解病毒DNA通过互补的RNA探针目标序列和核酸酶蛋白(Cas9) [57]。使用CRISPR / Cas9-derived生物技术成为实用RNA-guided平台定位和切割任何特定DNA位点,只需指定一个20元目标序列在其RNA探针(58- - - - - -60]。这个系统的适应用于真核细胞导致了基因工程的历史的一个里程碑,因为CRISPR / Cas9技术更便宜和更容易使用比它的前任技术包括取得和锌手指(61年]。

的特殊功能的基因疾病建模编辑CRISPR / Cas9技术允许一个或多个基因的淘汰赛一次(62年),以及特定的等位基因敲入的万能与不同的疾病相关,利用单链DNA寡核苷酸作为同源模板修复(63年]。以前,基因编辑方法采用随机将病毒与相伴的插入突变,问题不准确的基因剂量,为临床应用和基因沉默不方便(64年]。必须指出CRISPR / Cas9编辑的特定DNA位点发生兴趣,避免病毒vectors-associated随机插入。的应用在细胞模型中,成功的万能的组合和CRISPR / Cas9技术在体外建模躺在(我)的能力CRISPR / Cas9迅速和精确编辑的基因;(2)无限期万能干细胞增殖的能力,允许高效选择克隆携带基因的修改;和(iii)的能力,这种细胞重新编程到DNA编辑后所需的细胞表型。进展如此之高,许多疾病最近建模从特定的突变,免疫缺陷等着丝粒区域不稳定和面部异常综合征(64年和胰腺癌65年]。

同样,值得一提的是,在万能突变基因的患者,CRISPR / Cas9编辑允许纠正等位基因敲入。基于此背景下,一些团体已经提出,除了建模的疾病,采取万能细胞疗法的新范式:遗传物质的校正在体外移植前患者,从而恢复失去功能在特定组织。的主要候选人在体外基因修正单基因疾病,如地中海贫血、血友病。地中海贫血是一种遗传性疾病,是由于基因突变在人类血红蛋白β(HBB)基因。CRISPR / Cas9技术有效地纠正HBB突变patient-derived万能,当这些细胞分化成使用单层培养成红血球细胞,gene-corrected则恢复的表达HBB和减少活性氧的生产相比,父母的万能线(66年,67年]。血友病A的x染色体遗传疾病,是由突变引起的F8基因,编码凝血因子八世。几乎一半的严重血友病从染色体倒置情况下的结果。有趣的是,CRISPR / Cas9核酸酶被用来恢复这些染色体片段回到野生型老鼠iPSC直线表示F8基因和功能上获救VIII因子缺乏68年]。更重要的是,基因编辑排除潜在的非标靶的修改(非特异性序列),这是一个优势与基于病毒载体的基因治疗相比,随机整合到多个站点。

同时这种策略展品与标准重组转化医学相同的困难,一个重要的优势出现由于患者恢复失去的功能,成为一个有吸引力的场景开发新的协议,保证高水平的生物安全。图1显示了一个总体方案iPSC的方法论和CRISPR / Cas9技术用于基因编辑建模或细胞疗法。

8。结束语

行动的机制参与细胞“重编程”的多能性已经开始被阐明,,未来的研究将明确地关注他们。尽管则像ESCs(例如,他们分享增殖率,自我更新,表达相同的分子标记,并能分化成多种细胞类型),全球基因表达和甲基化的模式不同。这种差异目前科学界的关注。然而,就已经达到了临床研究阶段的细胞则由于指数methylomes的理解的发展,蛋白质组学,分析单个细胞,等等,技术,以前似乎遥远但已成为现实。

尽管万能干细胞在临床应用的主要目的,技术基于miniorganoids获得利益。获得的可能性在体外organ-like结构驱动大量“临床试验在培养皿”并承诺任何所需的生产后移植器官在实验室里。此外,协会的万能CRISPR / Cas9可能导致基因和细胞疗法的一个独特的组合。

见这个小,不仅研究则始于远大前程,但也每天完成它们。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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