研究人员团队“非常接近”在实验室中产生原始血液干细胞

两个科学家小组开发了一些方法，使实验室培养的血液干细胞成为一个现实的前景 - 自1998年人类胚胎干(ES)细胞首次被分离以来，血液学研究人员的目标。

科学家之前已经成功地对皮肤细胞进行遗传重编程，以制造多能干细胞(iPS)，后者用于产生多种人类细胞类型。然而，研究人员没有能够诱导自我再生的血液干细胞，用于治疗受血液癌症和遗传性疾病影响的数百万人。

在Nature上新发表的两篇论文描述了为安全，人工和真正的造血干细胞(HSC)生成铺平道路的方法。造血干细胞(HSC)是人体内所有细胞的共同祖先，每天产生数十亿个血细胞。

这对细胞治疗，药物筛选和白血病研究具有重要意义。可以仔细检查血液疾病的根本原因，并且现在可以想象产生来自患者自身细胞的免疫匹配的血细胞。

第一个团队位于波士顿儿童医院，在实验室中首次使用多能干细胞生成了造血干细胞(HSCs)。

波士顿儿童医院干细胞研究实验室负责人，哈佛医学院院长，高级研究员乔治戴利说：“我们非常接近于在一道菜中产生真正的人类血液干细胞。” “这项工作是20多年努力的结晶。”

该研究的第一作者，Daley实验室的博士后研究员Ryohichi'Rio'Sugimura表示，他的团队将人类多能干细胞(ES和iPS细胞)暴露于化学信号，促使它们在胚胎发育过程中分化为特化细胞和组织。 。

“Sugimura和他的同事使用慢病毒(一种传递基因的载体)将转录因子 - 控制和调节特定基因转录的蛋白质 - 传递到细胞中。”将得到的细胞移植到免疫缺陷小鼠体内，人体血液和免疫细胞被制造出来，“他说。

移植后几周，发现少量啮齿动物的骨髓和血液中携带多种类型的血细胞; 在人体血液中也发现的细胞。“这是我们调查遗传性血液病的能力向前迈出的重要一步，”戴利说。

一条不同的路线

第二个研究小组，来自纽约的Weill Cornell Qatar和Weill Cornell Medicine的一组科学家，使用成熟的小鼠内皮细胞 - 血管细胞 - 作为产生HSC的起始材料。

“基于以前的工作，我们假设内皮细胞是器官发育的主谋，”Jeremie Arash Rafii Tabrizi解释说，他是卡塔尔威尔康奈尔医学院干细胞和微环境实验室的共同作者兼研究员。

研究小组分离出细胞，然后将关键转录因子推入基因组。在进入过程的第8天和第20天之间，细胞被指定并成倍增加。

“我们的研究表明，内皮细胞可以转化为有能力的HSC，具有再生髓样和淋巴谱系的能力，”他解释说。

该方法为患有需要HSCs移植的白血病患者或影响骨髓或淋巴谱系的遗传性疾病带来了希望。来自同一个体的HSC的临床生成最终可以帮助科学家纠正遗传异常。

爱丁堡医学研究委员会再生医学中心造血干细胞生物学教授Alexander Medvinsky表示，正如这两项研究一样令人兴奋，仍然需要进行严格的测试，以检查实验室培养细胞在临床阶段之前的正常性。梅德文斯基没有参与这两项研究。

“在人体内注入基因工程细胞的风险不容小觑，”他说道。“测试和试验产生安全的全功能人体血液干细胞可能需要很多年，与短生活小鼠的类似评估相比。目前尚不清楚血液干细胞长期是否会癌变。“

然而，他补充说，这种“研究类型正是可能满足临床需求所需要的。”