Patient-Derived胚胎干细胞帮助实现“好”基因遗传性血液疾病的模型

从折磨老鼠基因修正涉及使用未受精卵产生一批胚胎干细胞系。这些干细胞系不承受疾病基因,因此可以用于transplantation-based治疗相同的老鼠。发现可以保持承诺的新治疗策略为常染色体显性遗传疾病,如某些形式的β地中海贫血,结节性硬化症或亨廷顿氏舞蹈症。

胚胎干细胞有可能产生无限量的任何细胞类型,因此探索作为许多疾病新的治疗选择。未受精卵胚胎干细胞可以培养形式,所谓的孤雌生殖的胚胎干细胞。

“孤雌胚胎干细胞可以分化成多种组织类型从受精胚胎干细胞一样,”k·约翰·麦克劳克林说,博士,首席研究员在分子和人类遗传学中心研究所全国儿童医院。之前,该集团表明血液细胞来源于孤雌生殖的细胞可以提供健康、长期的小鼠的血液替代品。

“孤雌生殖的干细胞的优点是不仅不需要施肥,而且接受者的免疫系统可能不像外国查看它们,尽量减少排斥问题。此外,由于孤雌生殖的胚胎干细胞是来源于生殖细胞只包含一组遗传信息,而不是两只存在于身体细胞,他们可能不包含某些异常基因存在于其他副本,“麦克劳林博士说这项研究的作者之一。

异常基因的一个副本继承自一个父会导致所谓的常染色体显性遗传疾病,如结节性硬化症或亨廷顿氏舞蹈症。受影响的人有一个缺陷,一个正常基因的副本,但是异常基因覆盖正常基因,导致疾病。在正常的有性生殖,每个父母都提供了一个通过它们的生殖细胞基因复制的后代。因此,生殖细胞的一种常染色体显性疾病患者可以传递一个有缺陷的或正常的复制副本。

”作为供体病人有一个有缺陷的基因复制和一个正常的,且只有一个副本用于正常繁殖,我们可以选择egg-cell-derived胚胎干细胞和两个正常的复制,“麦克劳林博士说。“这些单亲/ patient-derived胚胎干细胞理论上可以用于校正时出现的不同数量的疾病基因的一个副本是不正常的,”迈克劳林博士说。

为了测试这个理论,麦克劳林博士和他的同事们从宾夕法尼亚大学,北卡罗来纳大学和明尼苏达大学,检查是否孤雌生殖的胚胎干细胞可用于组织修复地中海贫血小鼠模型的媒介物。地中海贫血的媒介物是一种遗传性血液疾病身体缺乏足够的正常血红蛋白,导致红细胞过度破坏和贫血。他们使用了哪一个有缺陷的基因复制小鼠模型导致贫血。

使用方法由这组开发从先前的研究,全国儿童研究员西格丽德的时候,博士的未受精卵胚胎干细胞来自雌性老鼠的疾病,并确定这些干细胞系,只包含“健康”血红蛋白基因。这些“清洁”基因的胚胎干细胞系被转化为细胞移植到老鼠的折磨导致基因携带者的疾病。血液样本被移植后五个星期显示交付细胞出现在收件人的血液。红细胞也纠正了一个大小类似于正常小鼠红细胞计数,红细胞比容和血红蛋白水平变得正常。

“总的来说,我们观察到长期改善地中海贫血在这个模型中,“时候博士说。“我们的研究结果表明,使用生殖细胞生成胚胎干细胞的遗传疾病“无病”可能是一个解决方案涉及大型、复杂或不确定基因组中删除当前基因治疗或不治疗的方法。”麦克劳林博士说,这种方法也与典型的基因治疗方法,它不需要工程的基因组,目前难以实现在人类胚胎和类胚胎干细胞(IPS)。