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iPS细胞技术的出现将颠覆原有的细胞存储形式

2024-04-23

诱导多能干细胞(iPSCs)作为一种新型的干细胞,俨然已经成为细胞领域的“宠儿”。

其具有在体外无限扩增并分化成体内任何细胞类型的潜力,可用于生成各种分化细胞及细胞治疗、疾病建模、药物发现和毒理学筛选的应用。

iPS细胞技术的出现将颠覆原有的细胞存储形式

随着研究的不断深入,人们在对比诱导多能干细胞(iPSCs)和胚胎干细胞(ESCs)的过程中,发现了诱导多能干细胞(iPSCs)拥有很大的优势。

一方面,诱导多能干细胞(iPSCs)由受体或胎儿脐带的细胞重新编码生成,不会诱发免疫反应。可有效地避免免疫排斥,为临床治疗打下了基础。另外一方面,诱导多能干细胞(iPSCs)能够有效地避免学带来的问题,为再生医学提供了一个全新的方向。

2022年1月14日,日本庆应大学成功将iPS细胞移植到脊髓患者体内,iPS细胞成为世界上第一个治疗脊髓损伤的方法。

iPS细胞技术的出现将颠覆原有的细胞存储形式

诺贝尔奖获得者山中伸弥团队发明的iPSC迅速改变了再生医学和组织工程领域。iPSC 最初是通过将关键重编程因子(Oct4、Sox2、Klf4、c-myc)病毒转染到供体细胞中而从体细胞产生的。然而,病毒方法(逆转录病毒、慢病毒)伴随着病毒基因组整合引起的插入突变和转基因重新激活的严重风险,这可能是肿瘤形成的原因。

为了克服这个问题,需要更安全的免整合技术,例如重组蛋白、质粒载体、附加型质粒载体、piggyBac转座子、仙台病毒、microRNA、合成mRNA ]和小分子已经开发出来。

截止目前,iPS细胞已被应用于眼角膜移植、帕金森氏症、黄斑部退化、心脏疾病、脊髓疾病、输血性疾病、关节炎、一型糖尿病以及白血病等9种疾病的临床试验与治疗,尤其以眼病、脊髓损伤、心肌梗塞等治果明显。需要强调的是iPS细胞诱导产生的间充质干细胞可以大幅扩增均有干性功能的细胞。

iPS细胞技术的出现将颠覆原有的细胞存储形式

制备及存储自身iPS细胞有何意义?

众所周知,脐带血等组织中蕴藏丰富的活性干细胞,而干细胞是治疗重大疾病的关键。但其实,随着干细胞提取技术的快速发展,脐带血、骨髓、胎盘等传统干细胞提取源头已不再是最优选择,用户可自由选择更无痛、无伤害、不涉及道德的细胞冻存服务。

随着国民健康意识日益增强,细胞冻存已经渐渐成为一个热门话题,越来越多人想了解与体验细胞冻存服务,但太痛、太贵、太坑的传统项目难点,常常令普通人望而却步。例如,相较传统细胞采集手段如脐带血、胎盘、骨髓穿刺等,更安全、便捷、高效,无需再应对老旧技术挑战与道德的双重压力。如今国内已经涌出一大批相关领域的优秀企业或机构,提供更多更优良的选择。

科学家相信自体移植,即移植由自身细胞制成的细胞,是再生医学 (细胞移植治疗) 的最佳选择。因为在再生医疗中,移植的细胞、组织和器官容易在体内存活而不受自身免疫系统的攻击,对于获得治果非常重要。没有任何细胞比您自身的细胞更适合您的身体。建议于年轻健康时尽早制造及存储iPS细胞,以便日后最大限度地发挥使用自身iPS细胞进行治疗的效果。

iPS细胞技术的出现将颠覆原有的细胞存储形式

iPS细胞的最大优势

1. 适合自体移植

干细胞分为ES细胞(胚胎干细胞)、MSC间充质干细胞等多种类型,其中iPS细胞非常适合自体移植,即移植患者自身细胞到体内。原因是iPS细胞可以通过自身细胞制成,能避免细胞移植后引起排斥反应。牙髓干细胞和间充质干细胞也可以从自体采取,但需要拔牙或做提取脐带组织。iPS细胞只需采集皮肤组织、血液即可。

2. iPS细胞能无限扩增

与其他干细胞相比,iPS细胞具有更高的扩增能力,能无限扩增。细胞移植治疗的成效虽取决于治疗方法,但就需要足够数量的细胞。其他类型的干细胞一直难以在体外扩增。通过从患者自身细胞制造iPS细胞,并在培养室中大量扩增所需的细胞,就能得到治疗所需的移植用细胞数。此外,其他干细胞的储备用完后就没了,但只要存储少量的iPS细胞,就能再次进行培养扩增。

3. 适应症多,针对各种疾病正进行临床研究及试验

iPS细胞的其中一个主要特征是能转化为攻击癌症的免疫细胞、神经细胞和肌肉细胞等各种细胞类型。人体内能转化为其他细胞类型的干细胞为数不多。

有望在不久的将来能用iPS细胞制作所需细胞,并应用于再生医学领域。特别是过去几年,国内外的投资都集中于研发从iPS细胞制成治疗癌症用的免疫细胞 (T细胞),并期望实际应用于癌症免疫疗法。

目前,全球各地开展多个用iPS细胞来治疗疾病的临床试验,针对包括帕金森病、脊髓损伤、年龄相关性黄斑变性、角膜疾病和缺血性心肌病等各种疾病。

iPS细胞技术的出现将颠覆原有的细胞存储形式

个人存储iPS细胞的重要意义

1. “立即”存储年轻健康时的细胞

细胞移植治疗需要健康的细胞。健康细胞的基因损伤较少。随着年龄的增长,基因会逐渐受损,患病的风险也随之增加。在细胞受损之前尽早制造及存储iPS细胞,有助提高日后其治疗应用潜力和治果。有鉴于此,制造及存储家族子孙自身iPS细胞或许是给予他们的最佳礼物。

2.以备日后不时之需

医用级细胞需要花费时间制造。从自身组织制成iPS细胞、评估其质量并制造出移植所需的细胞类型仍需要时间。某些损伤或疾病治疗需要与时间竞赛,以免错过治疗的关键时间。通过提前制造、评估质量并存储自身iPS细胞,在有需要时就能尽快接受治疗。

3.规避免疫排斥反应

人体内的免疫系统会排斥异体细胞。因此,移植来自他人的异体细胞,可能会受到免疫系统的攻击,引起排斥反应,而无法发挥治果。细胞移植治疗成功的关键之一,是植入的细胞能否在体内存活而不受自身免疫系统排斥。移植由自身细胞制成的细胞,则可规避免疫排斥的风险,最大限度地提高细胞移植治疗的效果。

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【北联干细胞-iPSC细胞实验室】

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北京北联世纪干细胞生物科技有限公司,是一所集临床、科研、国际学术交流为一体的全球生命科学研究公司,技术源头为美国圣地亚哥Biocentrium公司,公司致力于再生医学新技术的基础研究与临床应用转化,并将iPSc诱导多能干细胞培养技术平移到国内,同时与国内多家三甲医院开展科研课题。

现涵盖iPSc诱导多能干细胞,鲜活细胞、间充质干细胞、神经干细胞、血管内皮干细胞、软骨干细胞、NK/NKT/CTL/CAR-T/CAR-NK/DC-CIK/INKT等免疫细胞,肿瘤疫苗等;应用范围包括:疾病预防、两性生殖、神经系统疾病、脑部疾病、亚健康、免疫系统疾病、骨关节疾病等,同时拥有个体化iPS制备和分化成精原细胞、卵原细胞并形成精子、卵子技术、NSC脑部立体定向技术、NSC球后视神经靶向技术等。

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