搜索基因稳定的生物工程肠道和肝脏组织前进

搜索基因稳定的生物工程肠道和肝脏组织前进
培养的二维人后肠道细胞(PGEC),在基因上排队以驱动三维后肠球体和肠组织的产生。辛辛那提儿童干细胞和有机体医学中心和横滨市大学的科学家们在干细胞报告中发布了关于生物工程策略的数据,这些策略使用诱导多能干细胞产生PGEC。研究人员报告他们指示细胞形成遗传稳定的肠道和肝组织,其具有足够的体积和尺寸,以便可行移植到患者中。信用:辛辛那提儿童

在医学科学之前可以在实验室中生物工程器官进行治疗用途,其余剩余的障碍确保遗传稳定性 - 因此器官免于肿瘤生长的风险,并产生足够的体积和大小的器官组织,以便可行移植到人们身上的足够的体积和大小的器官组织。

来自辛辛那提儿童干细胞和有机体医学和横滨市大学(YCU)的科学家在日本报告干细胞报告以一种新的生物工程肠道的生产方法实现两个目标组织。

研究人员首先使用了遗传和生化操作的多步骤,包括FGF,TGF和WNT的基因,其转化为人类诱导(IPS)进入CDX2阳性后肠道内胚层(pgecs)。该方案旨在模仿自然胚胎发育,CDX2是在辛辛那提儿童和辛辛那提儿童和YCU的医生的铅疗法中发现的肠组织中的分子标记。

虽然PGEC仍处于胚胎发育阶段,但它们已经被编程为形成胃肠道(GI)道。然而,在这一点上,它们没有特别排队,形成胃,肝脏或肠道。

接下来,研究作者使用了额外的一系列渐进式遗传和生化操作,告诉pgec形成人类后肠和肝脏类器官。

“与胃肠有机体相比,直接来自诱导多能干的肝脏生成从PGEC产生的产生产生的不同组织GI类型的稳健和遗传稳定地形成,而不会导致良好的肿瘤,辛辛那提儿童的研究员Ran-Ran张,博士学位称,我们的数据也显示肝脏有机体种植从PGEC和移植到具有肝病的免疫缺陷小鼠中生长,功能良好并预防肝功能衰竭。“

研究数据表明,20%的小鼠未接受肝脏有机体移植仍然存活30天,而接受移植的大约60%的小鼠。

建立一个更好的器官

诱导多能干细胞(IPS)作为成年细胞开始,如成熟的皮肤细胞。它们是遗传和生物化学上重新编程以表现。IPS细胞具有可能成为人体中的任何细胞类型。这使得它们为研究人类疾病和特定器官系统的人类疾病和实验室生长的人体组织等不可或缺的研究工具,例如GI道。

但是直接从它们生长的IPS细胞和器官组织易于遗传变异和染色体不稳定性,具有肿瘤形成的可能性。这种障碍使用直接从IPS细胞中生长的器官组织进行应用需要不同的方法,所以王家和他的共同作者。

在过去的研究中,已经用祖细胞生成了人类类器官,如本研究中生成的后肠内胚层祖细胞。研究数据表明,祖细胞在遗传上比iPS细胞更稳定。但是先前的研究表明,从祖细胞中获得的生物工程类器官包括使用动物副产品(试剂和其他物质)。研究人员称,这使得由此产生的类器官用于人体治疗不安全。

在这项研究中,研究人员在整个生物工程过程中避免使用动物副产品。这包括诱导多能性细胞的初始编程,然后它们随后排队成为后肠内胚层细胞。

规模的重要性

目前的生物工程技术可以安全地将人肝组织生长为模型,研究特定疾病的进展 - 例如脂肪肝病 - 以及可以治疗它们的药物测试。但对于实验室生成的肝脏有机体和其他胃肠有机体,如肠道,患者治疗生存能力需要繁殖能力强,能长得足够大。它们还必须具有足够的功能,能够治疗或治愈疾病。

目前研究中PEGC衍生的肝细胞体组织的量足以进行小鼠移植。他们还证明了生产高官能肝细胞的能力,使迷你肝脏从体内过滤毒素,器官的主要作用。这部分地分为实验室小鼠的显着提高了与肝脏器材移植的实验室小鼠的存活率。

PGEC衍生的有机体也表现出广泛的膨胀和伸长潜力。在实验室细胞培养板中,由研究人员产生的无饲养的PEGCs在重新镀20次后,通过1021乘以1021 - 证明其批量生产潜力。

在这项研究之后,研究人员继续完善生物工程过程,重点是肝脏类器官。武部说,在与日本国家儿童健康与发展中心的合作下,该研究小组正在准备临床试验,将生物工程肝脏移植到患者身上。


进一步探索

科学家为生物工程肝脏创造成功的批量生产系统

更多信息: 干细胞报告(2018)。DOI:10.1016 / J.Stemcr.2018.01.006
信息信息: 干细胞报告

引文:搜索基因稳定的生物工程肠道和肝脏组织前进(2018年2月8日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2018-02-genetically-bioengineered-gut-liver.html检索
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