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自體全能幹細胞技術平台(核移植)

自體全能幹細胞是通過體細胞核移植技術(Somatic cell nuclear transfer,SCNT),利用供者“自身皮膚細胞”和“去核的健康卵母細胞”製備的供者胚胎幹細胞系(SCNT-ES),將供者細胞還原到生命之初的新生狀態。
自體全能幹細胞具有全能幹細胞的所有特性,可定向分化成人體內的各種組織細胞,並且與供者基因完全匹配,可用於供者個性化細胞治療和個體化的研究(Lanza, Cibelli et al. Nat Biotechnol 1999)。
在臨牀上,自體全能幹細胞非常有潛力成為個體化疾病治療的解決方案,即利用患者的自體全能幹細胞分化為需要的功能細胞和組織,用於治療相關疾病,不僅可以最大程度上解決治療中常見的免疫排斥問題,而且全能幹細胞的有效性和安全性將會極大提高治療效果。

技術優勢

1. 自體全能幹細胞採用體細胞核移植技術,因此可攜帶體細胞供者的細胞核遺傳信息,其衍生的各類細胞用於供者的治療時,可避免產生免疫排斥反應。相比較於誘導多能幹細胞(induced pluripotent stem cell,iPSC),iPSC為成熟細胞向未分化狀態細胞的逆轉,這一過程可能包括DNA甲基化模式和組蛋白修飾的整體變化,基因組穩定性的下降,和致病突變的產生,且重編程的效率不高,成年體細胞重編程的效率更是低於胎兒體細胞重編程的效率。

2. 臨牀上許多疾病常常因為線粒體缺陷而無法解決,iPS重編程技術在體細胞向細胞分化的逆轉過程中,並不改變線粒體基因缺陷,因此不能徹底解決線粒體基因相關缺陷問題。自體全能幹細胞可從供者卵細胞中獲得新鮮、健康、充足的線粒體,因此可用於修復線粒體基因相關缺陷。

3. 自體全能幹細胞的成功率較低,鄭永基教授通過研究發現抑制組蛋白H3K9me3甲基化有助於提高自體全能幹細胞的成功率(Chung, Matoba et al. Cell Stem Cell 2015)。

參考文獻
Chung, Y. G., et al. (2014). "Human somatic cell nuclear transfer using adult cells." Cell Stem Cell 14(6): 777-780.235

Chung, Y. G., et al. (2015). "Histone Demethylase Expression Enhances Human Somatic Cell Nuclear Transfer Efficiency and Promotes Derivation of Pluripotent Stem Cells." Cell Stem Cell 17(6): 758-766.236

Lanza, R. P., et al. (1999). "Prospects for the use of nuclear transfer in human transplantation." Nat Biotechnol 17(12): 1171-1174.232

Tachibana, M., et al. (2013). "Human embryonic stem cells derived by somatic cell nuclear transfer." Cell 153(6): 1228-1238.234

Chung, Y. G., et al. (2020). "Generation of Pluripotent Stem Cells Using Somatic Cell Nuclear Transfer and Induced Pluripotent Somatic Cells from African Green Monkeys." Stem Cells Dev 29(19): 1294-1307.238