变革模型研究和药物发现

黎明的干细胞技术在药物发现和开发了新的可能性为药物筛选提供新的研究工具,目标识别和毒性测试。然而,人类诱导多能干细胞的广泛使用(hiPSC)派生细胞已经被复杂的限制和次优差异化协议。现在,bit.bio产生了ioSkeletal细胞利用其优化诱导超表达技术(opti-ox™)hiPSCs重新编程。

188金宝搏备用说话马克科特博士的首席执行官和创始人。生物学习更多关于opti-ox™和发展,福利和ioSkeletal细胞的应用程序。

凯特·罗宾逊(KR):有什么困难与常规的方法获取骨骼细胞?

马克·科特(可):生物医学研究面临的重大挑战之一是缺乏一个一致的和可伸缩的人类细胞。例如,科学家在研究肌肉使用人类的主要骨骼细胞作为黄金标准。但是,像其他的主要细胞,新批次的供应是有限的和验证所需的供者细胞实验之前是一个耗时和昂贵的过程。

许多科学家因此主要依靠动物模型更容易获取的组织。然而,由于物种不同关于他们的生物,这些往往不能复制相关的人类特征。这些生物差异导致故障率高的药物在临床试验。

多能干细胞另一个潜在的人类细胞来源,包括胚胎干细胞,在有机体所有细胞的起源,和万能吗(诱导多能干细胞)可以产生如血液或皮肤样本,这一过程被称为山中重新编程。然而,数十年的研究已经表明是多么困难将干细胞转化为所需的细胞类型。

发表的有各种各样的方法来使用这一过程被称为生成细胞定向分化,进行一系列的干细胞诱导细胞命运决定使用细胞因子或小分子。这种分段方法遵循胚胎发生的原则。然而,由于细胞命运决定的随机性质,协议往往会导致不一致和由于长时间的定向分化过程耗时,并且通常需要几周甚至几个月来生成所需的细胞类型。结果,有高批次可变性,这减少了数据和过程的再现性是很难规模如使用细胞高通量筛选的应用程序。

基米-雷克南:ioSkeletal细胞是如何制定的?

可:ioSkeletal细胞从人类重新编程细胞则通过激活的转录网络定义了肌肉细胞。细胞重编程的概念是基于一个完全不同的范式的细胞的身份。开创性工作在1980年代由哈罗德•温特劳布显示激活的转录因子可以将皮肤细胞转变成肌细胞。这是细胞重新编程的起点。然而,这些知识是失去了将近30年,直到山中开发协议的诱导多能干细胞,在2012年他获得了诺贝尔奖。从那时起,这个领域已经迅速扩大。然而,科学家们使用向量,一个重大的挑战依然存在:如病毒、激活细胞的转录因子。然而,这与进一步的特性转化,因此可变性和扩大的问题。这就是我的学术实验室的技术提供了一个解决方案。

我们opti-ox™(优化诱导过度)技术使瞬态和精确控制重组因子和结果的确定性和高度同步重组整个hiPSC文化到目标细胞类型。¹首先,我不认为这是可能的,然而,在过去的五年中技术进行验证和应用于许多不同的iPSC背景和各种各样的人类细胞类型。opti-ox重组提供了一个阶跃变化时可靠的人体细胞研究和药物发现。它使制造业的精确定义和功能人类细胞与一致性和规模。例如,ioSkeletal细胞收缩装置演示健壮的组件的表达和形式有条纹的,多核细胞邮寄第十天的复兴和细胞合同对乙酰胆碱的反应。opti-ox现在的基础形式。生物的迅速成熟,高度的ioCells组合定义。

基米-雷克南:研究ioSkeletal细胞可以利用和他们有任何优势传统的骨骼细胞吗?

可:大约一半的身体的重量是由肌肉组织构成。骨骼肌组织的纤维束,受运动神经元支配为了方便运动。各种各样的疾病影响肌肉,包括罕见的疾病,如杜乡或贝克的肌肉萎缩症,线粒体肌病和更一般的条件,比如恶病质,疾病会导致肌肉萎缩。

因为我们的重编程技术是高度一致的和可伸缩的,ioSkeletal细胞可以用于广泛的应用基础研究,疾病药物发现和高通量筛选模型。前端的验证和定义ioSkeletal细胞只需要一次。这消除了需要连续新批次的验证通常所需的主要细胞。这转化为一个显著节省时间、精力和成本的扩展研究项目相比,使用传统的肌细胞模型。它允许研究人员专注于研究和不复杂的细胞培养。

基米-雷克南:细胞模型被用于研究迄今为止吗?

可:ioSkeletal正在研究使用的新陈代谢,细胞线粒体和肌肉疾病。我特别兴奋的使用更复杂的共培养模型研究之间的连接脊髓和肌肉组织。

例如,艾米Rochford剑桥大学的研究与小说治疗周围神经损伤,特别是通过移植neuroprosthetics的潜在用途。

艾米想要开发一个功能neuroprosthetics读出,并要求骨骼细胞。她最近离开了分化的肌肉干细胞ioSkeletal细胞“这些细胞的一个优势是他们更高的人口比其他干细胞衍生细胞纯度。这使得[她]获得更高数量的功能性横纹肌电刺激下的收缩能力。这大大增加了速度,(他们)可以测试[他们的]生物电子学设备。“这提高了再现性和她能够快速跟踪bioelectronic的测试设备。

进一步的应用ioSkeletal细胞在早期药物发现。这些肌肉细胞的功能和可扩展性使其适合phenotypic-based大规模筛选。Shushant贾殷博士在查尔斯河认为“ioSkeletal细胞的最大优点之一是在早期药物发现阶段。很快你可以屏幕上大量的分子在很短的时间内以最少的可变性和高重现性。”

参考:Pawlowski M, Ortmann D,虽然,等。人类多能干细胞诱导和确定性向前编程成神经细胞,骨细胞和少突胶质细胞。干细胞代表。2017;8 (4):803 - 812。doi:10.1016 / j.stemcr.2017.02.016

马克·科特博士是凯特·罗宾逊,助理编辑技术网络。188金宝搏备用