Cell Stem:干细胞创建方法对比
导读 | 创建患者特异性干细胞最佳的方法是什么?这个问题已经有了多年的争论,并且有了一系列矛盾的文章。理想的情况,细胞应该能够发育成任何类型的细胞,正像自然胚胎干细胞那样。 |
就目前而言,引入一小部分基因到成年细胞来创建所谓的诱导多能干细胞(iPS)的方法已经占据主导地位有7年了。但也有少数研究人员坚持使用老方法-将供体的细胞核移入未受精的卵细胞,以此衍生出干细胞。这种体细胞核转移(SCNT)技术是昂贵的,具有技术挑战性,以及在道德方面存在风险。但支持者认为,这种方式创建的干细胞是优越的,部分原因是iPS细胞可能还有成熟细胞的功能,并且在重编程的过程中,可能会产生大量的基因变化。关于此事的最新研究,将会在本周Cell Stem Cell上公布,其考察了两种类型细胞的基因特征,并宣布平局。
这可能让某些人感到惊讶,因为纽约市纽约干细胞基金会(NYSCF)的负责研究员长期以来已知支持进行细胞核移植。他在10月22日预览了基金会年度会议的文章。“这意味着,那些研究iPS细胞的人可能会发现,这些细胞其实很好。所以我有好消息告诉你。”“对于SCNT项目这意味着什么,我只能说不知道。”事实上,一些长期支持细胞核移植的人员-Egli included等并不打算放弃这个方法。
2006年,Shinya Yamanaka和他的同事们发现,将几个基因插入到成熟的细胞,会使这些细胞的行为像不成熟的细胞,这彻底改变了干细胞领域的研究。实验室自此已经精确的使用该技术构建了患者特异性的细胞来研究疾病,并且已经用iPS衍生的细胞开始临床实验以修复病变组织的损伤。
但一些人怀疑,这种基因方法重编程是否会产生不良变化-甚至造成癌症突变。“我们对此感到担心,”加拿大多伦多安大略癌症研究所的癌症生物学家Nizar Batada这样说。他是2011年一篇NATURE文章的共作者,这篇文章表明,相比较于衍生他们出来的皮肤细胞,iPS细胞具有很多基因异常。“你本来有一个正常的细胞,原本会成为一个皮肤细胞,但是你将基因导入,所以其DNA复制和表达会有一定的混乱。”例如,DNA甲基化的其他研究-暗示iPS细胞具有一些过去成熟皮肤细胞的记忆,并且在不同的分化的新生细胞中,其效率是更低的。
一些科学家认为,核转移-这个方法曾经用于克隆羊多利-创建干细胞,不容易遇到这些问题。但是有一个问题:当Yamanaka与因为核转移的John Gurdon分享诺贝尔生理学与医学奖的时候,还没有人使用SCNT来创建人的干细胞,该领域的关注程度几乎是在iPS上。去年,在比弗顿的俄勒冈健康与科学大学,以Shoukhrat Mitalipov为首的团队终于宣布,使用SCNT的人细胞的最终成功,但是争论依然存在。
Egli和他的同事们想知道,新的可用的细胞是否真的比iPS细胞具有优势。到目前为止,比较这两种方法的大多数研究都具有一个共同的缺点,Egli说:他们开始使用从不同的捐赠者来源的细胞。在不同的个体中可能存在遗传差异,因此很难说重编程技术本身图和改变细胞核DNA。
Egli和他的同事们使用一个新生儿和一个成年人的皮肤细胞来构建SCNT衍生的细胞(使用捐赠者的卵细胞)和iPS细胞。之后他们比较了两种类型的细胞系与原皮肤细胞中的基因突变,基因表达的变化,并且逐条的比较DNA的甲基化。相比较于成熟细胞的基因组,这两种方法大约都导致了10个突变。但是,Egli说这些变化不一定是在重编程过程中发生的。这些突变很多可能是存在于原始的皮肤细胞的,并且医学在重编程之前的处理过程中就可能已经发生了。
这两种干细胞也携带有相似数量的甲基化变化。总体而言,Egli和他的团队得出结论该方法并不是更好。因为他是SCNT的长期支持者,Egli说,他更希望结果揭示了两种干细胞之间具有显著的差异。“但是,这种结果我们根本就没有发现。”
这项研究并没有说明关于两种类型细胞是否更不适应与研究或者治疗,Batada强调,甚至观察到的图百年是否影响基因的表达也不清楚。“这些细节是否有什么作用,我们还不清楚,”他说,但对于这两种干细胞创建方法而言,“他们同样优秀,但是也具有同样的缺点。”
对Cell Stem Cell的文章有贡献的Mitalipov认为,核移植会产生更稳定的细胞,其更接近于胚胎干细胞。他在今天夏天发表的研究报告报道,在核移植的细胞中的甲基化更加紧密的模仿了自然的胚胎干细胞,并且正在确定其他优势。
在加利佛尼亚的圣迭戈的索尔克研究所的发育生物学家Juan Carlos Izpisua Belmonte发现,两种细胞之间缺乏令人激动的差别。但是这项研究“可能不足以解决这一问题,”他说。“现在有,将来也有关于干细胞安全性的担忧而不是技术,”他补充说,“至今没有理由支持一种方法,抹黑另一种方法。”
无论Egli还是Mitalipov,都计划继续他们关于核移植的工作,以捍卫自己的价值。Egli指出,这项研究导致了其他重要的发现,其中包括可以让女性通过使用捐赠者的卵细胞来避免线粒体类型的疾病。他认为,基于捐赠卵细胞的治疗可能更容易得到监管部分的批准。直到任一种类型的干细胞形成了新的治疗方法,Egli说,“我认为将所有的鸡蛋都放在一个篮子里是一个很大的错误。”(转化医学网360zhyx.com)
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