Nature子刊:iPSC助力罕見病研究
日期:2015-03-27 08:55:55
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)——成人細(xì)胞重編程回到一種胚胎干細(xì)胞樣狀態(tài),可以更好模擬每名患者特定疾病的遺傳成因。在一個被稱為細(xì)胞重編程的過程中,美國西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員,將來源于骨髓增生異常綜合征(MDS)患者的成熟血細(xì)胞,重新編程回到iPSCs,以研究這種罕見血液癌癥的遺傳起源。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在三月二十三日的《自然生物技術(shù)》(Nature Biotechnology)。延伸閱讀:基因組編輯為罕見病帶來希望。
在MDS中,骨髓干細(xì)胞中的基因突變可致使造血細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量出現(xiàn)不可逆的下降,進(jìn)而損害血液生產(chǎn)。MDS患者會出現(xiàn)嚴(yán)重的貧血,在某些情況下,也會引起被稱為AML(急性髓細(xì)胞白血病)的白血病。但是,哪種基因突變是引起本病的關(guān)鍵因素?
在這項研究中,研究人員把取自血液腫瘤MDS患者的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成干細(xì)胞,以研究通常與該疾病相關(guān)的人類7號染色體缺失。
本文首席研究員、西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院腫瘤科學(xué)系的Eirini Papapetrou 博士說:“用這種方法,我們能夠確定,7號染色體上的一個區(qū)域是至關(guān)重要的,能夠識別駐留在這里的、可引發(fā)這種疾病的候選基因。”
用現(xiàn)有工具研究染色體缺失是很難的,因?yàn)樗鼈兒写罅康幕颍沟梦覀兒茈y找出導(dǎo)致癌癥的關(guān)鍵因素。7號染色體缺失是MDS的細(xì)胞異常特征,幾十年來都被公認(rèn)為預(yù)后不良的標(biāo)志。然而,這種缺失在疾病發(fā)展中的作用仍不清楚。
了解特定染色體缺失在癌癥中的角色,需要確定是否一個缺失會產(chǎn)生已觀察到的后果,也需要確定哪個特定遺傳因素是缺失的。研究人員利用細(xì)胞重編程和基因組工程,來剖析7號染色體的缺失。在這項研究中使用的方法,可以使我們研究人類細(xì)胞中基因改變的后果。
Papapetrou博士說:“人類干細(xì)胞的基因工程,尚未用于疾病相關(guān)的基因缺失。這項工作闡明了血液癌癥如何發(fā)展,也提供了一種新工具,用以研究與各種人類癌癥、神經(jīng)和發(fā)育疾病有關(guān)的染色體缺失。”
重新編程MDS細(xì)胞,提供了一種強(qiáng)大的工具,來剖析這一疾病的體系結(jié)構(gòu)和演化,將MDS細(xì)胞的遺傳組成與這些細(xì)胞的性狀聯(lián)系起來。進(jìn)一步在分子水平上剖析MDS干細(xì)胞,可以為MDS和其他血液癌癥的起源發(fā)展,提供深刻見解。此外,這項工作也為檢測和發(fā)現(xiàn)這些疾病的新療法,提供一個平臺。