干细胞研究人员使用iPS细胞寻找罕见血液病的药物

通过来自Diamond-Blackfan贫血(DBA)患者的诱导多能干细胞成功制备红细胞。控制iPS细胞(左)和DBAiPSc细胞(右),显示DBA血细胞不能正常成熟。

波士顿儿童医院干细胞研究计划的一组研究人员第一次能够使用患者自己的细胞来创建与骨髓相似的细胞,然后用它们来识别血液疾病的潜在治疗方法。这项工作今天由科学转化医学出版。

该团队从两名患有Diamond-Blackfan贫血症(DBA)的患者中获得了所谓的血祖细胞,这是一种罕见的严重血液病,其中有骨髓不能制造足够的携氧红细胞。研究人员首先将一些患者的皮肤细胞转化为诱导多能干细胞(iPS)。然后,他们将iPS细胞制成血液祖细胞,然后将其加载到高通量药物筛选系统中。测试了一个包含1,440种化学物质的库,该团队发现了一些在菜肴中显示出前景的产品。一种化合物SMER28能够使活小鼠和斑马鱼开始产生红细胞。

该研究标志着干细胞领域的重要进展。理论上能够制造几乎任何细胞类型的诱导多能干细胞首先在2006年由实验室用遗传重编程因子处理的皮肤细胞创建。由于使iPS细胞产生血细胞的技术问题,iPS细胞产生的特化细胞已被用于寻找除血液疾病以外的各种疾病的药物。

SergeiDoulatov,共同第一作者LindaVo和ElizabethMacari在纸上说,在制造血液时细胞很难指导。这是第一次将iPS细胞用于鉴别治疗血液疾病的药物。

DBA目前接受类固醇治疗,但这些药物只能帮助约半数患者,其中一些最终停止治疗响应。当类固醇失败时,患者必须接受终生输血,并且许多患者的生活质量很差。研究人员认为SMER28或类似化合物可能提供另一种选择。

波士顿公司董事LeonardZon表示,作为医生科学家寻找新的潜在治疗药物,如Diamond-Blackfan贫血症,非常令人满意。儿童干细胞研究计划和乔治·Q·戴利在论文中的共同作者,这项工作说明了一个美妙的胜利,干细胞研究计划副主任兼哈佛医学院院长戴利说。

制造红细胞

与DBA本身一样,在培养皿中研究的源自患者的血液祖细胞未能产生红细胞前体,称为红细胞。将细胞移植到小鼠体内时也是如此。但化学筛网有几个点击:在装有这些化学物质的水井中,红细胞开始出现。

由于其特别强的作用,SMER28进行了额外的测试。当用于治疗斑马鱼和DBA小鼠模型中的骨髓时,这些动物会产生红细胞祖细胞,从而产生红细胞,逆转或稳定贫血。在移植到小鼠中的DBA患者的细胞中也是如此。SMER28的剂量越高,产生的红细胞越多,没有发现不良反应。(尚未进行正式毒性研究。)

规避障碍

以前的研究人员多年来一直试图从患者身上分离血液干细胞。它们有时会成功,但细胞非常罕见,无法创造足够的自身副本以用于研究。试图让iPS细胞制造血液干细胞也失败了。

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