新细胞系推动更安全的干细胞诱导研究

怀特黑德研究所的研究人员已经可靠地培育出小鼠和小鼠细胞系，它们具有将成年细胞重新编程到类似胚胎干细胞状态所需的特定因子的相同配置。这些所谓的转基因小鼠和小鼠细胞系可能被用于筛选病毒插入重编程基因的潜在药物替代品，并作为揭示重编程如何工作的工具。

目前，重编程成年细胞通常需要一个或多个病毒将必要的重编程基因(Oct4, Sox2, Klf4和c-Myc)转移到细胞的DNA中。一旦被激活，这些基因将细胞从成年分化状态转化为胚胎样状态。

Whitehead成员Rudolf Jaenisch认为这种新方法是安全重编程细胞用于治疗的重要一步。

然而，这种方法对潜在的人类应用存在重大风险。用于重编程的病毒与癌症有关，因为它们可以将DNA插入细胞基因组的任何位置，从而潜在地触发致癌基因或致癌基因的表达。此外，重编程基因c-Myc是一种已知的致癌基因，将其插入细胞基因组也会导致癌症。

在利用iPS细胞治疗人类疾病的巨大潜力之前，研究人员必须找到安全的替代方案，以避免用此类病毒和致癌基因进行重新编程。为此，研究人员一直试图用类药物分子刺激细胞的固有重编程基因，从而消除病毒和插入的编程基因的使用。

为了确定可能对重编程有用的药物，研究人员需要具有两个属性的细胞株。首先，这些细胞必须缺乏一种或多种重编程因子，而候选药物可以替代这些重编程因子。其次，研究人员需要知道，如果药物成功地替代了缺失的重编程基因，细胞实际上可以被重新编程。

为了创造这样的细胞系，Whitehead成员Rudolf Jaenisch实验室的博士后研究员Styliani Markoulaki和Jacob Hanna用iPS细胞创造了小鼠，并证实它们的基因组包含所有四种重编程因子。然后，这些ips细胞来源的小鼠与正常小鼠交配，它们的后代遗传了各种基因组合，从所有的重编程因子到没有。

当Markoulaki和Hanna系统地将缺失的基因添加到具有各种重编程基因组合的细胞中时，细胞恢复到胚胎干细胞样状态，从而表明这些细胞可以可靠地用于筛选潜在的重编程药物。