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最近，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的方法來制備人類干細(xì)胞，可以解決規(guī)模化生產(chǎn)的大問題，這對(duì)于充分認(rèn)識(shí)這些細(xì)胞的潛力，用其來了解和治療疾病，是至關(guān)重要的。這一研究結(jié)果是由諾丁漢大學(xué)、烏普薩拉大學(xué)和通用電氣醫(yī)療的一個(gè)科學(xué)家小組完成的。
人類多能干細(xì)胞是未分化的細(xì)胞，具有發(fā)展成身體中所有不同類型細(xì)胞的獨(dú)特能力，已被廣泛應(yīng)用于疾病建模、藥物篩選、再生醫(yī)學(xué)和組織工程，隨著它們?cè)絹碓蕉嗟挠糜谂R床和制藥行業(yè)，這些細(xì)胞有著巨大的需求只會(huì)越來越大。
然而，在現(xiàn)代醫(yī)療保健最佳性能所需的規(guī)模上生產(chǎn)干細(xì)胞，目前是不可行的，因?yàn)楝F(xiàn)有的培養(yǎng)方法太昂貴，或依賴于對(duì)人類臨床使用不安全的物質(zhì)。
這項(xiàng)新的研究發(fā)表在7月13日的《Nature Communications》，來自諾丁漢大學(xué)Wolfson干細(xì)胞、組織工程與建模中心，烏普薩拉大學(xué)與GE醫(yī)療集團(tuán)的研究人員，確定了一種新的人類干細(xì)胞培養(yǎng)方法，可能促進(jìn)更快和更便宜的干細(xì)胞規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。
這項(xiàng)工作是在瑞典烏普薩拉大學(xué)開始的，本文第一作者Sara Pijuan-Galito說：“通過使用一個(gè)來自人類血液的蛋白質(zhì)——叫間α抑制劑，我們已經(jīng)在一種基本培養(yǎng)基中制備出了人類多能干細(xì)胞，而不需要昂貴和費(fèi)時(shí)的生物基質(zhì)。間α抑制劑以很高的濃度存在于人血液中，目前是標(biāo)準(zhǔn)藥物純化方案的一種副產(chǎn)物。”
“這種蛋白質(zhì)可以使干細(xì)胞附著在未改性的組織培養(yǎng)塑料上，并在惡劣條件下改善干細(xì)胞的存活率。這是第一種不需要預(yù)處理的生物基質(zhì)用于附著的干細(xì)胞培養(yǎng)方法，因此，具有更高的性價(jià)比和時(shí)效性，為更容易和更便宜的規(guī)模化生產(chǎn)鋪平了道路。”
本研究負(fù)責(zé)人Cecilia Anneren表示：“因?yàn)橥繉邮且粋€(gè)耗時(shí)的步驟，增加了人類干細(xì)胞制備的成本，因此，這種新的方法可在大規(guī)模、高通量的細(xì)胞培養(yǎng)中，節(jié)省時(shí)間和金錢，并對(duì)于基礎(chǔ)研究和商業(yè)應(yīng)用都是非常有價(jià)值的。”
本文共同作者Cathy Merry博士補(bǔ)充說：“我們現(xiàn)在打算將間α-抑制劑蛋白與我們的創(chuàng)新性水凝膠技術(shù)相結(jié)合，以改善目前的方法來控制細(xì)胞的分化，并將其應(yīng)用到疾病的建模。這將有助于許多疾病的研究，但我們的重點(diǎn)是在細(xì)胞水平上理解多發(fā)性骨軟骨瘤這樣的罕見病（一種遺傳性疾病，與痛苦的骨骼腫塊發(fā)展相關(guān)）。我們的目標(biāo)是復(fù)制細(xì)胞在體內(nèi)經(jīng)歷的3維環(huán)境，這樣，我們的實(shí)驗(yàn)臺(tái)生物學(xué)在建模疾病中就更為準(zhǔn)確。
Sara Pijuan-Galito博士也已經(jīng)獲得了著名的Sir Henry Wellcome博士后獎(jiǎng)學(xué)金。這將使得她與其他再生醫(yī)學(xué)先驅(qū)——Morgan Alexander和Chris Denning教授合作，將間α抑制劑與改進(jìn)的合成聚合物相結(jié)合。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步改善目前的人類干細(xì)胞培養(yǎng)，設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)和安全的方法，可以很容易地轉(zhuǎn)化為大規(guī)模的生產(chǎn)，并可以為患者開始采取細(xì)胞療法提供數(shù)十億的細(xì)胞。
去年5月份，在Nature子刊《Scientific Reports》發(fā)表的一項(xiàng)研究中，加州大學(xué)圣迭戈分校醫(yī)學(xué)院的研究人員，使用一種強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)工具，稱為design of experiments（DOE），確定最佳細(xì)胞培養(yǎng)配方，來培育和生產(chǎn)hPSCs。
2016年伊始，來自德國(guó)亥姆霍茲協(xié)會(huì)Max Delbruck分子醫(yī)學(xué)中心（MDC）的科學(xué)家們，提出了一種方法，在細(xì)胞培養(yǎng)物中檢測(cè)這樣的多能干細(xì)胞，并在實(shí)驗(yàn)室中有效地保存它們。
最近，馬薩諸塞州總醫(yī)院(MGH)開發(fā)的一種新程序，可能徹底改變成人干細(xì)胞的培養(yǎng)。該研究小組利用肺病常規(guī)治療過程中采集到的幾種組織樣本，生成和擴(kuò)增了氣管干細(xì)胞。
