兩個(gè)科學(xué)家小組開(kāi)發(fā)了一些方法，使實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的血液干細(xì)胞成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)的前景 - 自1998年人類胚胎干(ES)細(xì)胞首次被分離以來(lái)，血液學(xué)研究人員的目標(biāo)。

科學(xué)家之前已經(jīng)成功地對(duì)皮膚細(xì)胞進(jìn)行遺傳重編程，以制造多能干細(xì)胞(iPS)，后者用于產(chǎn)生多種人類細(xì)胞類型。然而，研究人員沒(méi)有能夠誘導(dǎo)自我再生的血液干細(xì)胞，用于治療受血液癌癥和遺傳性疾病影響的數(shù)百萬(wàn)人。

在Nature上新發(fā)表的兩篇論文描述了為安全，人工和真正的造血干細(xì)胞(HSC)生成鋪平道路的方法。造血干細(xì)胞(HSC)是人體內(nèi)所有細(xì)胞的共同祖先，每天產(chǎn)生數(shù)十億個(gè)血細(xì)胞。

這對(duì)細(xì)胞治療，藥物篩選和白血病研究具有重要意義?？梢宰屑?xì)檢查血液疾病的根本原因，并且現(xiàn)在可以想象產(chǎn)生來(lái)自患者自身細(xì)胞的免疫匹配的血細(xì)胞。

第一個(gè)團(tuán)隊(duì)位于波士頓兒童醫(yī)院，在實(shí)驗(yàn)室中首次使用多能干細(xì)胞生成了造血干細(xì)胞(HSCs)。

波士頓兒童醫(yī)院干細(xì)胞研究實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，哈佛醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)，高級(jí)研究員喬治戴利說(shuō)：“我們非常接近于在一道菜中產(chǎn)生真正的人類血液干細(xì)胞。” “這項(xiàng)工作是20多年努力的結(jié)晶。”

該研究的第一作者，Daley實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Ryohichi'Rio'Sugimura表示，他的團(tuán)隊(duì)將人類多能干細(xì)胞(ES和iPS細(xì)胞)暴露于化學(xué)信號(hào)，促使它們?cè)谂咛グl(fā)育過(guò)程中分化為特化細(xì)胞和組織。 。

“Sugimura和他的同事使用慢病毒(一種傳遞基因的載體)將轉(zhuǎn)錄因子 - 控制和調(diào)節(jié)特定基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì) - 傳遞到細(xì)胞中。”將得到的細(xì)胞移植到免疫缺陷小鼠體內(nèi)，人體血液和免疫細(xì)胞被制造出來(lái)，“他說(shuō)。

移植后幾周，發(fā)現(xiàn)少量嚙齒動(dòng)物的骨髓和血液中攜帶多種類型的血細(xì)胞; 在人體血液中也發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞。“這是我們調(diào)查遺傳性血液病的能力向前邁出的重要一步，”戴利說(shuō)。

一條不同的路線

第二個(gè)研究小組，來(lái)自紐約的Weill Cornell Qatar和Weill Cornell Medicine的一組科學(xué)家，使用成熟的小鼠內(nèi)皮細(xì)胞 - 血管細(xì)胞 - 作為產(chǎn)生HSC的起始材料。

“基于以前的工作，我們假設(shè)內(nèi)皮細(xì)胞是器官發(fā)育的主謀，”Jeremie Arash Rafii Tabrizi解釋說(shuō)，他是卡塔爾威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院干細(xì)胞和微環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的共同作者兼研究員。

研究小組分離出細(xì)胞，然后將關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子推入基因組。在進(jìn)入過(guò)程的第8天和第20天之間，細(xì)胞被指定并成倍增加。

“我們的研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為有能力的HSC，具有再生髓樣和淋巴譜系的能力，”他解釋說(shuō)。

該方法為患有需要HSCs移植的白血病患者或影響骨髓或淋巴譜系的遺傳性疾病帶來(lái)了希望。來(lái)自同一個(gè)體的HSC的臨床生成最終可以幫助科學(xué)家糾正遺傳異常。

愛(ài)丁堡醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)再生醫(yī)學(xué)中心造血干細(xì)胞生物學(xué)教授Alexander Medvinsky表示，正如這兩項(xiàng)研究一樣令人興奮，仍然需要進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試，以檢查實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)細(xì)胞在臨床階段之前的正常性。梅德文斯基沒(méi)有參與這兩項(xiàng)研究。

“在人體內(nèi)注入基因工程細(xì)胞的風(fēng)險(xiǎn)不容小覷，”他說(shuō)道。“測(cè)試和試驗(yàn)產(chǎn)生安全的全功能人體血液干細(xì)胞可能需要很多年，與短生活小鼠的類似評(píng)估相比。目前尚不清楚血液干細(xì)胞長(zhǎng)期是否會(huì)癌變。“

然而，他補(bǔ)充說(shuō)，這種“研究類型正是可能滿足臨床需求所需要的。”