Designer Organoids:将干细胞转化为可工作的微型肝脏,以延长患有肝病小鼠的寿命

干细胞基因工程延长了患有肝病小鼠的寿命。

要点 科学家们已成功地在实验室培育出人类肝脏。 挑战在于引导干细胞成熟为具有功能的成人器官。 这项研究表明干细胞可以通过基因工程从未成熟的组织中生长出来。 将实验室培育的微小肝脏移植到患有肝病的小鼠体内,延长了它们的寿命。 想象一下,如果科学家们可以对能够发育成任何类型的体细胞的干细胞进行编程,以生成一个完整的器官。 科学家们可以利用这项技术来制造用于药物测试的组织,并减少对移植器官的需求。 我是一名合成生物学家,该领域专注于设计和创造新的生物系统。 我和我的同事在解决实验室培育器官的主要挑战之一方面取得了进展:弄清楚需要哪些基因来产生构建功能性肝脏所需的不同类型的成熟细胞。 称为诱导多能细胞的干细胞亚群能够产生构建人体内器官所需的细胞。 只有当他们的环境在正确的时间为他们提供正确数量的生长信号时,他们才能做到这一点。 这些细胞最终会产生不同的细胞类型,这些细胞类型可以组装并成熟为人体器官或组织。 研究人员可以使用他们从多能细胞中创建的组织来开发个性化医疗,从药物发现到移植。 源自干细胞的合成组织可能不适合药物测试或移植,因为它们可能含有不需要的细胞,或者不具备滋养器官所需的成熟组织和血管网络。 重要的是要有一个框架来评估实验室培养的组织和细胞是否正在执行它们的工作,以及如何使它们更类似于人体器官。 受到这一挑战的启发,我决心开发一种合成生物学方法来读取、写入或编程组织发育。 我正在尝试使用干细胞遗传语言,这类似于自然界中用于创造人体器官的语言。 基因设计制造的组织和器官我是麦高恩再生医学研究所匹兹堡肝脏研究中心的一名合成生物学家和生物工程师。 我的研究重点是使用工程方法构建和分析新的生物系统以解决健康问题。 我的实验室结合了合成生物学和再生医学技术,旨在替换、再生或修复受损的器官或组织。 我决定专注于为人类培育新的肝脏,因为这个器官对于控制血液中的大多数化学物质(如蛋白质和糖)至关重要。 肝脏还负责分解有毒化学物质并在我们体内代谢许多药物。 肝脏组织也容易受到许多疾病(如肝炎和脂肪肝)的损害和破坏。 肝移植受器官供体短缺的限制。 科学家需要能够操纵干细胞形成不同类型的细胞,如肝细胞或血管细胞,以制造合成组织和器官。 目标是将干细胞成熟为含有天然器官中发现的血管和成体细胞类型的类器官或微型器官。 为了协调合成组织的成熟,有必要确定使一组干细胞成熟为功能器官所需的基因。 为了创建这个列表,我首先使用计算分析来识别参与将干细胞转化为功能性肝脏的基因。 我们的团队由我的两个学生 Jeremy Velazquez 和 Ryan LeGraw 领导,然后使用基因工程技术修改我们确定的基因,这些基因可以从干细胞中构建和成熟人类肝组织。 该组织由在培养皿中生长的一层转基因干细胞制成。 遗传程序和营养物质共同作用,在 15-17 天内协调形成肝脏类器官。 我和我的同事使用计算分析将我们培育的胎儿类器官的活性基因与成人肝脏的活性基因进行了比较。 这为我们提供了驱动胎儿类器官成熟为成人器官所需的基因列表。 然后我们使用基因工程技术来修改基因。

来源和详细信息:
https://news.yahoo.com/amphtml/genetic-engineering-transformed-stem-cells-160702997.html

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注