怎樣讓多能幹細胞只產生胰島細胞？美國開發出最新方法避免癌變

在1型糖尿病中，胰腺產生胰島素的胰島細胞被免疫系統錯誤地破壞，需要患者通過每日胰島素治療方案來控制血糖水平。正如DRI科學家發表的那樣，胰島移植已經恢復了1型糖尿病患者的天然胰島素產生，但沒有足夠的細胞來治療數百萬可以受益的患者，解決胰島素生成細胞短缺問題將解決阻礙該疾病生物治癒的主要挑戰之一。

一、多能幹細胞除了變成β細胞還可能變成癌細胞

研究人員一直在推進從多能幹細胞（PSC）產生胰島素生成β細胞的方法，用於臨床治療1型糖尿病（T1D）。然而，將這些未成熟細胞移植到患者體內會帶來很大的風險，即腫瘤（畸胎瘤）的發展和這些幹細胞生長成不需要的細胞類型，因為多能幹細胞發育成身體的所有細胞和組織。

二、新技術設計「自殺」基因保證只有胰島細胞產生

現在，邁阿密米勒醫學院糖尿病研究所（DRI）的科學家們第一次設計了一種含有兩個「自殺基因」的人類多能幹細胞系，這些基因可誘導產生的細胞除所需胰島素細胞外的所有細胞死亡 。這種雙重故障安全方法在3月5日的幹細胞報告發布之前在線發布，解決了PSC衍生的β細胞的局限性，並為T1D患者創建安全的細胞替代療法打開了大門。

三、 目前的幹細胞產生細胞僅有30-40%是β細胞

隨著臨床試驗已經開始使用PSC衍生的β細胞祖細胞和更新的方法與功能性β樣細胞即將開始，確保患者安全的需要是至關重要的。研究表明，通過當前的PSC分化（開發）方案僅獲得約30-40％的β樣細胞。最重要的是，儘管最近的方案改進，但非分化細胞 - 尚未發育成特定類型的細胞 ，可能在移植後產生腫瘤。

四、新研究的幹細胞去除無關細胞預防癌變

為了解決這些問題，DRI團隊著手設計多能幹細胞系，選擇性地破壞致瘤細胞和不產生胰島素的細胞，如肝臟、大腦、肌肉細胞等。該團隊在模擬人類疾病狀況的糖尿病小鼠模型中體外和體內測試了他們的方法，他們的結果證明了所有不需要的細胞的去除。

「我們的策略不僅阻止了腫瘤的形成，而且在我們僅在腫瘤完全成長後才開啟自殺基因完全消除了它們，」首席研究作者、邁阿密米勒醫學院糖尿病研究所外科副教授Juan Dominguez-Bendala博士說道。

五、新技術還能用於其他組織幹細胞的移植培養

迄今為止報道的其他研究方法沒有提供相同程度的安全性和特異性，因為常規的基於自殺基因的策略導致整個移植物（移植）的破壞或者不選擇性地擴大所需細胞的群體。

雖然該團隊專註於產生胰島素生成細胞，但如果在臨床上取得成功，該策略在糖尿病之外具有廣泛的應用價值。

「通過改變我們的自殺基因只是一個模塊，我們可以使戰略的具體供你選擇的任何組織。我們的主要興趣是β細胞，但它也可以針對選擇神經，心臟或肝臟細胞「Dominguez-Bendala博士解釋道。

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