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克服干细胞转染的重重障碍

时间:2019-04-29 15:04来源: 爱贝医疗 作者:爱贝医疗 点击:

干细胞治疗疗法医院

转染,是很多分子生物学实验的必经之路,也日渐成为医治工具。对研究人员而言,他们必须优化前提,找到转染效力跟致逝世效应之间的最佳均衡点。干细胞似乎带来了额定的挑衅,因为不一个放之四海而皆准的解决计划。

“有些人向往‘通用的’操作、试剂或仪器,盼望它完美配合所有的细胞类型,不过在事实中,不同类型的细胞有着不同的转染请求,”Bio-Rad细胞生物学的寰球产品经理Chris Linnevers如是说。干细胞治疗外层细胞继续发展,形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞群细胞亦继续发育,形成人体所须的全部组织。尽管内细胞群可形成人体内的所有组织,但它们不能发育为一个单独的生物体,因为它们不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。这些内细胞群细胞是 多能性的----它们能产生许多种类型的细胞,但并非胎儿发育所需的全部细胞类型。因为它们不是全能性的,不是胚胎,没有完全的 发育潜能。如果内细胞群被放入女性子宫,它不会发育成胎儿。

  引诱多能干细胞(iPSC)是个让人又爱又恨的家伙。它们是基本研究跟医治利用中的可贵资源,在转染上却比大多数细胞系更具挑衅性,并非所有转染方法都能利用。在此,咱们将介绍一些已胜利转染干细胞的技巧。

  脂质试剂

  最有名的脂质转染试剂莫过于赛默飞世尔的Lipofectamine产品线,它们已胜利转染了各品种型的细胞,对干细胞也同样有效。赛默飞世尔的研发科学家Nektaria Andronikou倡导,先依据利用再依据细胞类型抉择转染工具。“目前有多种干细胞类型,而每一种都须要不同的导入策略,”她说。“依据如何重编程、疾病状况或分化状况,干细胞也有所不同。”

  瞻望将来,Andronikou认为人们须要保险且无痕迹的重编程方法,这样研究人员才干利用干细胞来凑合癌症,或者研究单基因疾病。她也盼望血细胞重编程的方法有重大冲破,因为“这些细胞绝对比较轻易采集,并有望在将来实现个性化的医治,”她说。

  Stemgent也供给专有的脂质转染技巧,将RNA导入iPSC、造血细胞或其余类型的干细胞。Stemgent负责业务开发的高等主管Brad Hamilton表示,研究人员正利用Stemfect RNA转染技巧导入转录因子及相干基因,从体细胞中产生iPSC。

  Stemfect也能将RNA导入iPSC,以领导定向分化,并增进转分化(从一种细胞谱系直接转化到另一种,但跳过了多能干细胞的状况)。干细胞治疗具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞,是机体的起源细胞,是形成人体各种组织器官的原始细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞或组织器官,医学界称其为“万用细胞”。即便转染技巧一直进化,但Hamilton信赖,专一于RNA导入是很重要的,因为“这是导入基因转变细胞类型的最有可能的方法,有望用于医治。”

  你的另一个抉择是Bio-Rad。据Linnevers介绍,它的脂质试剂TransFectin已胜利转染神经干细胞。此外,Bio-Rad也供给电穿孔工具,实用于干细胞的转染。

  聚合物试剂

  处理干细胞的挑衅之一在于每品种型都是不同的。假如你处理的是特别敏感的细胞,聚合物转染试剂有时是个平跟的调换。Mirus Bio的研发小组负责人Laura Juckem强调了干细胞操作的重要性,这让细胞能坚持其多能状况,并最大限度减少转染进程的细胞毒性。

  Mirus Bio的TransIT?-LT1(低毒性)试剂是该公司最平跟的非脂质体试剂,可能减少转染的压力。“干细胞,特别是iPSC,对环境的变更十分敏感,无奈很好地应答压力,”她说。除了人iPSC,Juckem表示间充质干细胞也能用TransIT?-2020转染试剂胜利转染。
  电穿孔方法

  假如你的干细胞不喜好脂质体或聚合物的方法,别难过,兴许电穿孔有用。干细胞治疗外层细胞继续发展,形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞群细胞亦继续发育,形成人体所须的全部组织。尽管内细胞群可形成人体内的所有组织,但它们不能发育为一个单独的生物体,因为它们不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。这些内细胞群细胞是 多能性的----它们能产生许多种类型的细胞,但并非胎儿发育所需的全部细胞类型。因为它们不是全能性的,不是胚胎,没有完全的 发育潜能。如果内细胞群被放入女性子宫,它不会发育成胎儿。Mirus Bio倡导将它家的Ingenio? 电穿孔溶液与Lonza的Nucleofector? II/2B 电穿孔体系配合利用,以实现高效力的iPSC转染。

  事实上,干细胞特别适合电穿孔。Bio-Rad的Gene Pulser Xcell? 也是普遍引用的干细胞转染平台。其中一个起因是,干细胞偏向于形成群落,而群落旁边的细胞不轻易裸露在化学或脂质转染试剂中,导致转染效力并非最佳。据介绍,Bio-Rad的Gene Pulser Xcell体系最近也用于多能干细胞的转染,以矫正ALS患者iPSC细胞中的SOD1点渐变。

  MaxCyte也供给主动化的电穿孔平台,用于干细胞的研究跟医治。据这家公司负责研发的副总裁Madhusudan Peshwa介绍,细胞润饰可能使干细胞成为更高效的医治剂。在科研方面,干细胞可作为生理相干的工具,用于小分子的筛选剖析。MaxCyte可实现细胞质或细胞核的转染,这取决于转染分子的类型。

  转染的影响是短暂的,不过,利用基因组编辑工具(如CRISP
  R、TALEN或锌指核酸酶)在DNA水平把持细胞事件却带来了永恒的变更。即便转染自身是刹时的,但刹时表白的基因编辑工具的影响却是永恒性的。“你只盼望基因编辑分子短时光存在,但这种变更的影响却存在于细胞终生,”Peshwa谈道。

  最近,转染试剂的供给商也经常听到客户征询基因组编辑工具。赛默飞世尔的Andronikou表示,研究人员有意在CRISPR或TALEN基因编辑实验中利用干细胞,以产生疾病模型的细胞类型。Mirus Bio已经将TransIT? 转染试剂跟Ingenio电穿孔试剂盒用在基因编辑的利用中。“将来,咱们有望看到为CRISPR利用而优化的干细胞转染步骤,”Juckem谈道。

  随着干细胞转染变得更加轻松、更加高效,基因组编辑等策略的融入正使得干细胞研究更增强盛、更加普遍。

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