iPS研究热潮推动整个产业快速发展

文章来源：东方医疗器械网

关键词：

随着iPS研究热潮推动着整个产业快速发展，市面上的iPS工具可以说是日新月异。iPS细胞理论上可以分化成为任何类型的细胞，在疾病研究、药物筛选和细胞治疗中有很大的应用前景。今天我们来盘点一下今年有哪些新产品问世。
iPS技术能够通过重编程令成体细胞重新获得多能性，iPS细胞理论上可以分化成为任何类型的细胞，在疾病研究、药物筛选和细胞治疗中有很大的应用前景。iPS研究热潮推动着整个产业快速发展，市面上的iPS工具可以说是日新月异，让我们看看今年都有哪些新产品面世吧。

自我复制的RNA
iPS需要在体细胞中表达四种转录因子，这些因子一同逆转细胞时钟，生成了类似胚胎的多能干细胞。在传统方案中，这些因子是通过逆转录病毒或慢病毒载体递送的。后来人们又开发了DNA质粒、mRNA、仙台病毒等新递送体系。
不过上述递送方案都存在不足之处。逆转录病毒和慢病毒会整合到宿主基因组中，仙台病毒难以从培养物中清除，mRNA不够稳定需要连续多天反复转染，而质粒可能引起有害的基因组修饰，不适合某些临床应用。
“目前iPS领域的趋势是，用更安全的非病毒方法取代基于病毒的递送策略，”EMDMillipore公司的产品经理NickAsbrock说。
  2013年加州大学SteveDowdy领导研究团队，开发了一种“自我复制的RNA”，其安全性与mRNA介导的重编程差不多，但又不需要反复转染。这种RNA以VEE病毒（Venezuelanequineencephalitis）为基础，编码了iPS重编程因子、筛选标记和四个帮助RNA自我复制的蛋白。研究人员发现，这种RNA只需要转染一次，就足以将体细胞诱导成为iPS细胞。简单去掉培养基里的蛋白B18R，就可以降解掉这些自我复制的RNA分子，蛋白B18R主要负责抑制干扰素信号。
EMDMillipore公司已经成功将这一技术商业化，并将其命名为Simplicon?。“它为人们提供了一个更加可控的重编程途径，而且不会影响到宿主的基因组，”Asbrock解释到。
Stemgent公司也拿到了这一技术的许可，不久将推出相关试剂，该公司的研发主管BradHamilton说。Stemgent公司在去年六月的ISSCR会议上（InternationalSocietyforStemCellResearch）向人们展示，自我复制的RNA联合该公司的microRNABooster试剂盒，可以对血细胞进行iPS重编程。而血细胞一直是iPS重编程的老大难问题。
实际上，血细胞iPS重编程的需求越来越大，STEMCELL公司的产品经理SimonHilcove说。“从成纤维细胞重编程转向血细胞重编程，是一个相当明显的趋势，”Hilcove说。“血液是更容易获取的细胞资源，可以很方便的从患者身上取得，血库中也储存有大量的样本。另外，人们普遍认为血细胞的遗传学风险低于来自皮肤的成纤维细胞，因为血细胞并没有暴露在紫外线（阳光）下。”
“我们在ISSCR上展示的工作，是首次用RNA技术对分离自人类血液的细胞进行重编程，”Hamilton说。Stemgent公司目前提供有血细胞重编程的服务。

更完美的培养基
ThermoFisher正在拓展自己的细胞培养产品，CTS?Essential8?培养基就是其中之一。ThermoFisher公司的干细胞研发主管MohanVemuri介绍到，CTSEssential8是一个化学成分完全确定的多能干细胞培养基，特别适合细胞治疗的研究和应用。
  CTSEssential8培养基是在Essential8的基础上开发的，Essential8是无滋养层的多能干细胞培养系统。“Essential8有一些源自人类血清的成分，”Vemuri解释道。“在CTSEssential8培养基中，这些成分完全被重组蛋白取代了。”
EMDMillipore公司的PluriSTEM-XF?人类ES/iPS培养基也是一款这样的产品。据Asbrock介绍，将这种培养基与PluriSTEM-XF重组玻璃粘连蛋白（细胞外基质蛋白vitronectin）联用，可以在没有MEF（鼠类胚胎成纤维细胞）或肿瘤提取物（如BDMatrigel）的情况下支持多能细胞生长。
上述几种培养基都属于无异种成分（xenobiotic-free）配方，这种配方对于临床前和转化医学应用特别有帮助。这是因为，动物源成分或化学成分不确定的产品可能会引起调控问题，甚至有引入未知病原体的风险。

更多样的分化工具
今年不少公司都推出了引导iPS分化的新产品，R&DSystems公司的StemXVivo?心肌细胞分化试剂盒就是其中之一。“这个一体化的产品，可以快速、简单、可重复地诱导人类多能干细胞分化成为心肌细胞，”该公司的产品经理JuliaHatler说。这个今年九月面世的试剂盒，提供有培养基和检测分化情况的心肌细胞特异性抗体。“使用这些试剂你能在11天内看到收缩的细胞，”Hatler说。
除此之外，R&DSystems公司还提供有StemXVivo?系列试剂盒，诱导iPS细胞分化成为内胚层、外胚层和中胚层细胞。“这些产品能推动iPS细胞分化成为三种胚层的细胞，试剂盒里还提供有鉴定细胞类型的特异性抗体，整个实验过程只需要五天，”Hatler说。
R&DSystems公司的人类多能干细胞功能鉴定试剂盒，是一个直观、快速、低成本的细胞多能性评估产品。传统的畸胎瘤实验非常麻烦，不仅耗时长，成本也比较高。“我们的产品并不是要取代畸胎瘤实验，而是提供一个快速的初筛方案，”她说。
  STEMCELL公司新推出的ReproTeSR可以重编程血细胞，与该公司的TeSR?-E7?类似，ReproTeSR“也是无异种成分的，能生成形态非常好的iPS细胞，很容易识别和挑选，”Hilcove说。
ThermoFisher公司也发布了新的细胞分化培养基。举例来说，该公司的神经诱导培养基能在七天内，将1百万iPS细胞扩展为两千万到四千万神经干细胞，Vemuri介绍到。而且这些细胞的可塑性很高，能够生成中脑、后脑和前脑的前体细胞。
最近，ThermoFisher公司还推出了将iPS细胞分化为心肌细胞的培养基。该产品能在约十天内，诱导人类胚胎干细胞或iPS细胞分化成为大量同时搏动的心肌细胞。
尽管今年涌现出了这么多iPS新工具，但人们日益增涨的需求仍未得到完全满足。比如说，研究者们还需要能将iPS细胞诱导成为功能性胰岛细胞的可靠工具，而Thermo和其他公司正在为此而努力着。相信明年市面上的iPS工具一定会更加丰富。