【Nature子刊】全基因组测序验证近四分之三的DNA受到严重损害

8月11日，发表在《Nature Genetics》上的一篇研究论文“Substantial somatic genomic variation and selection for BCOR mutations in human induced pluripotent stem cells”，在干细胞系中发现了大量受到严重损害的DNA，这些受到损害DNA可能会影响其在研究中的应用，尤其是基于细胞的疗法中。

https://www.nature.com/articles/s41588-022-01147-3

干细胞和干细胞疗法

最初，干细胞来自胚胎，但现在有可能从成体皮肤细胞中提取干细胞。这些所谓的诱导多能干细胞（iPSCs）现在已经可以从一系列组织中产生，包括血液，由于其易于衍生，其受欢迎程度越来越高。干细胞是一种特殊类型的细胞，可以被编程为体内几乎任何类型的细胞。干细胞可以用于研究器官的发育，甚至是胚胎的早期阶段。现在，越来越多的研究人员转向研究干细胞作为开发新疗法的方法，称为基于细胞的疗法。其他潜在的应用包括编程干细胞生长成神经细胞，以取代那些在帕金森氏症等疾病中因神经变性而失去的细胞。

干细胞疗法，也称为再生医学，利用干细胞或其衍生物促进疾病，功能障碍或受伤组织的修复反应。在再生医学中，人类诱导的多能干细胞（hiPSCs）和后来的类器官已成为有吸引力的模型系统，因为它们可以繁殖和分化成许多细胞类型。具体而言，hiPSCs已被采用为体外疾病建模的首选细胞模型，并考虑用于基于细胞的治疗。 

DNA由三十亿对核苷酸组成，这些分子由字母A，C，G和T表示。随着时间的推移，我们的DNA损伤，例如紫外线辐射的损伤，会导致突变——例如，字母C可能会变成字母T。我们DNA上留下的“指纹”可以揭示造成这种损害的原因。随着这些突变的积累，它们可以对细胞的功能产生深远的影响，并在某些情况下导致肿瘤。

iPSCs遗传研究

该项研究是迄今为止最大的iPSCs遗传研究。研究探索了来自不同组织的人类诱导多能干细胞（hiPSCs），以深入了解单核苷酸分辨率下的基因组完整性。同时，研究人员使用一种称为全基因组测序的常用技术来检查不同队列中干细胞系的整个DNA，包括Wellcome Sanger研究所的HipSci队列，发现多达72%的细胞系显示出重大紫外线损伤的迹象。研究还发现一些样本有大量的突变，有时甚至比我们在肿瘤中发现的更多。这是非常令人惊讶的，因为这些线中的大多数都来自健康人的皮肤活检。

“近年来，全基因组测序的成本急剧下降，每个样本约为500英镑，尽管分析和解释是最难的一点。如果一个研究问题涉及细胞系和细胞模型，特别是如果我们要将这些细胞系重新引入患者体内，我们可能不得不考虑对这些细胞系的基因组进行测序，以了解我们正在处理的内容，并了解它们是否适合使用。”

Rouhani博士补充说：“近年来，我们越来越多地发现我们的健康细胞如何携带许多突变，因此生产零突变的干细胞系并不是一个现实的目标。目标应该是尽可能多地了解DNA损伤的性质和程度，以便对这些干细胞系的最终用途做出明智的选择。“例如，如果要将一条线用于患者的基于细胞的治疗，那么我们需要更多地了解这些突变的影响，以便临床医生和患者更好地了解治疗所涉及的风险。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://phys.org/news/2022-08-large-stem-cell-lines-significant.html

https://www.nature.com/articles/s41588-022-01147-3

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。