在科學上，格拉德斯通研究所的研究人員通過使用CRISPR技術激活細胞中的特定基因，將小鼠皮膚細胞轉(zhuǎn)化為干細胞。這種創(chuàng)新方法提供了一種可能更簡單的技術來生產(chǎn)有價值的細胞類型，并為細胞重編程過程提供重要的見解。

“這是制造誘導多能干細胞的一種新方法，與以前創(chuàng)造的多能干細胞根本不同，”格拉德斯通高級研究員，著名博士丁丁博士說。“在研究開始時，我們認為這不會起作用，但我們想至少嘗試回答這個問題：你能不能通過解鎖基因組的特定位置重新編程細胞?答案是肯定的。 “

多能干細胞幾乎可以轉(zhuǎn)化為體內(nèi)的任何細胞類型。因此，它們是目前無法治愈的疾病的關鍵治療資源，例如心力衰竭，帕金森病和失明。它們還提供了研究疾病的優(yōu)秀模型和在人體細胞中測試新藥的重要工具。

2006年，Gladstone高級研究員Shinya Yamanaka博士發(fā)現(xiàn)，他可以通過用四種關鍵蛋白處理普通皮膚細胞來制造干細胞 - 稱為誘導多能干細胞(iPSCs)。這些稱為轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)通過改變細胞中表達的基因，關閉與皮膚細胞相關的基因并開啟與干細胞相關的基因起作用。

在這項工作的基礎上，丁先生和其他人先前創(chuàng)造了不具有轉(zhuǎn)錄因子的iPSC，而是通過向細胞添加化學物質(zhì)混合物。發(fā)表在Cell Stem Cell上的最新研究提供了第三種方法，通過使用CRISPR基因調(diào)控技術直接操縱細胞的基因組，將皮膚細胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦杉毎?/p>

“當科學家遇到一種方法遇到挑戰(zhàn)或困難時，有不同的選擇來制作iPSC會很有用，”丁先生說，他也是舊金山加利福尼亞大學的藥物化學教授。“我們的方法可以創(chuàng)建一種更簡單的方法來創(chuàng)建iPSC，或者可以用來直接將皮膚細胞重新編程為其他細胞類型，如心臟細胞或腦細胞。”

CRISPR是一種功能強大的工具，可以通過靶向獨特的DNA序列來精確操縱基因組。然后，該DNA序列被永久刪除或替換，或暫時打開或關閉。

丁的團隊針對兩種基因，這些基因僅在干細胞中表達，并且已知是多能性的組成部分：Sox2和Oct4。與轉(zhuǎn)錄因子一樣，這些基因可以打開其他干細胞基因并關閉與不同細胞類型相關的基因。

研究人員發(fā)現(xiàn)，使用CRISPR，他們可以激活Sox2或Oct4來重編程細胞。事實上，他們表明，靶向基因組上的單個位置足以觸發(fā)導致將細胞重編程為iPSC的天然連鎖反應。

為了比較，通常使用四種轉(zhuǎn)錄因子來使用原始方法產(chǎn)生iPSC。更重要的是，一個轉(zhuǎn)錄因子通常靶向細胞中數(shù)千個基因組位置并改變每個位置的基因表達。

“調(diào)整一個網(wǎng)站足夠的事實是非常令人驚訝的，”丁說。“現(xiàn)在，我們想要了解整個過程如何從一個位置傳播到整個基因組。”