山中伸弥Science解析无慢病毒载体iPS技术

【字体: 时间:2008年11月10日 来源:Science

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生物通报道,日本京都大学再生医科学研究所iPS细胞研究中心教授Shinya Yamanaka(山中伸弥)在iPS技术方面又有新革新,他们改进了iPS技术,废除慢病毒载体导入基因的方法,采取新的技术诱导iPS细胞。这一革新式技术成果发表在11月7日Science上。

  

生物通报道,日本京都大学再生医科学研究所iPS细胞研究中心教授Shinya Yamanaka(山中伸弥)在iPS技术方面又有新革新,他们改进了iPS技术,废除慢病毒载体导入基因的方法,采取新的技术诱导iPS细胞。这一革新式技术成果发表在11月7日Science上。

 

2007年11月Cell和Science杂志同时刊登了成体细胞转化为类胚胎干细胞的成果,其中在Cell发表成果的就是日本东京大学的山中伸弥教授,时隔1年左右,iPS技术取得了很多新的进展。

 

在效率方面,有西班牙的科学家用角质化细胞改造类胚胎干细胞结果提高转化效率逾100倍。在致癌性的改善方面,哈佛和其他各研究所的科学家都摒弃致癌基因,选用其他基因或是化学物诱导iPS细胞,突破了致癌障碍。但是,这些改变都只是在原有的基础上进行小范围的改动。给iPS细胞带来安全隐患的主要因素是:慢病毒载体。慢病毒载体具有整合到人体基因组的风险,因此存在安全漏洞。

 

而今天,山中伸弥教授又创建了新的技术路线,无需用慢病毒载体来植入4种基因,创建了一套新的技术路线。

 

山中伸弥用包含3个基因(Oct3/4、Sox2、Klf4)的质粒以及单独包含c-Myc基因的质粒反复转染细胞(小鼠胚胎成纤维细胞),结果可产生类胚胎干细胞的细胞系(iPS)。研究者为进一步证实该细胞系是否具有致癌性,将该细胞整合到小鼠胚胎中,构建一个嵌合小鼠,结果并未发现该细胞系具有致癌性。

 

山中伸弥先生称,新的技术可制备更安全的iPS细胞,这是再生医学要突破的难关之一。

 

原文摘要:Generation of Mouse Induced Pluripotent Stem Cells Without Viral Vectors

 

Induced pluripotent stem (iPS) cells have been generated from mouse and human somatic cells by introducing Oct3/4 and Sox2 with either Klf4 and c-Myc or Nanog and Lin28 using retroviruses or lentiviruses. Patient-specific iPS cells could be useful in drug discovery and regenerative medicine. However, viral integration into the host genome increases the risk of tumorigenicity. Here, we report the generation of mouse iPS cells without viral vectors. Repeated transfection of two expression plasmids, one containing the complementary DNAs (cDNAs) of Oct3/4, Sox2, and Klf4 and the other containing the c-Myc cDNA, into mouse embryonic fibroblasts resulted in iPS cells without evidence of plasmid integration, which produced teratomas when transplanted into mice and contributed to adult chimeras. The production of virus-free iPS cells, albeit from embryonic fibroblasts, addresses a critical safety concern for potential use of iPS cells in regenerative medicine.

 

生物通 张欢

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