最新Nature文章解析iPS细胞遗传缺陷

【字体: 时间:2011年03月07日 来源:生物通

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  近日来自加拿大多伦多西乃山医院研究所Andras Nagy实验室和芬兰赫尔辛基大学Biomedicum 干细胞中心Timo Otonkoski实验室的研究人员在新研究中证实由成人体细胞重编程诱导生成的诱导多能干细胞(iPS)中存在一些固有的DNA损伤。这一研究成果在线发表在《自然》(Nature)杂志上。

  

生物通报道  近日来自加拿大多伦多西乃山医院研究所Andras Nagy实验室和芬兰赫尔辛基大学Biomedicum 干细胞中心Timo Otonkoski实验室的研究人员在新研究中证实由成人体细胞重编程诱导生成的诱导多能干细胞(iPS)中存在一些固有的DNA损伤。新研究发现推动科学家们更深入地了解了体细胞重编程的过程,将促使人们在未来更安全地开展干细胞研究及临床应用。这一研究成果在线发表在《自然》(Nature)杂志上。

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在这篇文章中,研究人员针对体细胞重编程诱导生成的iPS细胞基因组中的“遗传重组”及“拷贝数变异”进行了检测。“我们的分析结果显示这些遗传改变是由于重编程过程自身所导致,这一发现引起了我们的高度关注,”资深研究员Nagy博士说:“这些研究表明那些由体细胞重编程生成的iPS细胞系是存在突变及缺陷的,这些突变有可能改变了iPS细胞的特性。这一发现必将影响iPS细胞在功能退化性疾病研究及相关药物筛选研究中的应用。从更长远的角度来看,还将对iPS细胞在再生医学替代性治疗中的应用将产生重大的影响。”

“在论文中我们突出强调了需对生成的iPS细胞系进行严格的鉴定,尤其是目前有一些科研团体正在致力于开展提高体细胞重编程效率的研究,”Samer Hussein博士博士说:“因为如果基因组的完整性不能得到准确地评估,提高重编程的效率在长远来看有可能实际上反而降低了细胞的质量。”

在文章中研究人员利用一种高分辨率单核苷酸多态性(SNP)分析技术平台对干细胞系进行了检测,比较了早期及中期人类iPS细胞与各自起源的成纤维细胞及胚胎干细胞之间存在的拷贝数变异的差异。.Nagy和Otonkoski等发现相比于起源细胞和胚胎干细胞iPS细胞存在更多的遗传异常。更有趣的是,研究人员发现当他们将新诱导生成的iPS细胞放置在高选择压力环境下培养数周后,大部分的遗传异常细胞最终都被“无情地淘汰”了。

“然而,其中一些突变无疑对细胞是有利的,这使得这些细胞能够存活下来并继续生长,”芬兰赫尔辛基大学Biomedicum 干细胞中心主任、资深科学家Otonkoski说。

一直以来干细胞被广泛地吹捧为最有希望运用到再生医学及新药开发的重要资源,在未来用于预防和治疗包括帕金森氏病、脊髓损伤、黄斑变性等功能退化性疾病。然而生成这些独特的可塑细胞的技术在打开潘多拉盒子获得人们的关注的同时,也引发了伦理学上的困惑。加拿大卫生部、美国食品和药物管理局以及欧盟均将干细胞认定为联邦立法保障下的药物,并同时对它给予了相应的监管。
 
“我们的研究结果表明这些机构有必要将全基因组分析纳入到iPS细胞系的质量控制措施中,在确定重编程获得的这些细胞的遗传安全性后,再将它们投入到研究以及临床应用中去,”Nagy博士说。

“全基因组分析技术的快速发展将推动它在未来获得更广泛应用,”Otonkoski博士说:“此外,科学家们有必要进一步探索其他的方法以求在干细胞的生成过程中减少DNA的损伤。”

(生物通:何嫱)

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