此前科學家們利用核移植技術僅生成了小鼠與猴的胚胎干細胞,無法生成超過8細胞階段的人類胚胎干細胞,這對于臨床醫(yī)療上所需的150個細胞的囊胚階段來說,遠遠不夠。這項研究*次利用核移植技術生成了人類胚胎干細胞(hESCs),具有里程碑意義,將有助于個性化醫(yī)療。
文章的通訊作者是俄勒岡健康與科學大學的Shoukhrat Mitalipov研究員,這位維吾爾裔美國人主要研究人與猴的胚胎干細胞( ES細胞)的遺傳與非遺傳特征。
對于這一新成果,他表示,“我們的這項發(fā)現(xiàn)為組織和器官功能失調或受損的患者,提供了干細胞新來源”,“這種干細胞可以更新和替換損壞了的細胞和組織,為上百萬的患者減緩病情。”
另外一種可以用于產生患者特異性干細胞的技術,就有誘導多能干細胞(iPS)技術,這種技術能通過加入幾種細胞因子,刺激患者體細胞重編程,返回干細胞狀態(tài)。但是這種技術可能會產生一些無法預料的突變,因此研究人員依然需要尋找其它方法來生成人胚胎干細胞。
在之前的研究中,研究人員曾利用核移植技術生成了小鼠與猴的胚胎干細胞,這是一種能發(fā)育成包括神經細胞,心肌細胞等各種特異性細胞的未成熟細胞。
但是大多數(shù)都未能實現(xiàn)利用核移植技術,生成超過8細胞階段的人類胚胎干細胞,這對于臨床醫(yī)療上所需要的150個細胞的囊胚階段來說,遠遠不夠。而且至今科學家們也不清楚促進核移植胚胎發(fā)育的關鍵因子和實驗步驟。
為了克服這些障礙,Mitalipov和他的團隊開始在他們熟悉的領域尋找新方法,通過許多次試驗,他們優(yōu)化了實驗步驟,從而完成了由人類皮膚細胞核移植到卵細胞的過程,生成了能發(fā)育成人類胚胎干細胞克隆的囊胚。由此產生的人類胚胎干細胞與受精胚胎很相似,也而且沒有出現(xiàn)任何染色體異常,這表明這種細胞具有正常的基因活性,能分化發(fā)育為更多特異性細胞類型,用于替換受損組織。
令人驚訝的是,研究人員從量少,質量高的供體中進行的實驗,獲得了*結果,“過去認為,為了進行人體核移植工作,需要成千上萬的人類卵細胞,”Mitalipov說,“但現(xiàn)在,我們能利用僅僅兩個人類卵細胞,就能產生一個ESC細胞系,因此這一技術未來在臨床應用上具有更廣闊的前景。”