
a,來自恒河猴的解離和重新聚集的 wt allo和 HIP allo胰島的免疫熒光圖片(代表性圖像)。
b,wt allo和 HIP allo胰島的體外胰島素分泌(平均值±標準差,一式三份)。
c,α、β、δ和其他細胞的wt allo和HIP allo胰島的組成(平均值,一式三份)。
d,HLA I 類和 II 類以及恒河猴 CD47 在 wt allo和 HIP allo胰島上的流式細胞術直方圖(代表性圖像)。
e–h,FLuc + wt allo和 HIP allo的存活同種異體恒河猴中的胰島隨后是 BLI(每只一只動物)。
突破性研究可以將干細胞療法帶給大眾
加利福尼亞州 Sana Biotechnology, Inc. 的研究人員在實現干細胞療法的前景方面取得了重大突破:干細胞不會引發免疫不相容的供體的免疫反應。
在Nature Biotechnology上發表的論文“低免疫誘導多能干細胞在完全免疫的同種異體恒河猴中長期存活”中,研究人員詳細介紹了他們如何隱藏一系列低免疫多能 (HIP) 干細胞以逃避正常的排斥和破壞障礙用于治療。
在實驗環境中,低免疫多能細胞不會觸發免疫細胞反應。它們也不受隨同移植的野生型干細胞激發的細胞毒性的影響,成功逃避了直接檢測和非目標威脅的影響。
HIP細胞在完全具有免疫能力的同種異體受體中不受限制地存活了16周(整個測試持續時間)并分化成幾個譜系,而野生型細胞被強烈排斥。
在人源化糖尿病小鼠模型中,胰腺分化的人類HIP細胞持續了4周,并顯示出病情改善的證據。這些小鼠沒有免疫抑制,也不是所用細胞類型的類型匹配。
對HIP細胞進行的另一項長期測試發現,在植入恒河猴受體40周后,細胞胰島沒有免疫抑制,而未經編輯的野生型版本在一周內被破壞。
干細胞有可能徹底改變醫學,因為它們可以被操縱以分化成各種細胞類型,使它們成為用于移植或再生醫學的有前途的新細胞來源。通過將干細胞引入受損組織或器官,有可能再生健康組織并恢復正常功能。這對開發針對各種疾病的新療法具有重要意義,包括癌癥、心臟病和神經系統疾病。
人類誘導多能干細胞(hiPSC) 于2007年由日本京都大學的Kazutoshi Takahashi及其同事首次創建。從那時起,研究人員一直致力于尋找釋放這些干細胞治療應用潛力的方法,但一些障礙減緩了它們在臨床上的廣泛應用。
干細胞可以像任何細胞類型一樣增殖,產生新鮮的無病組織。然而,這些自我維持的細胞有可能在移植后繼續增殖,增殖為不正確的組織,或包含具有脫靶相互作用的遺傳變異,所有這些都可能導致腫瘤。隨著干細胞從研究環境轉向更集中的臨床應用, 這個問題可能在細胞系選擇和管理、細胞信號轉導和其他基因組因素方面有直接的基于知識的解決方案。
另一個問題是人類白細胞抗原 (HLA),這是在大多數細胞上發現的標記物,免疫系統使用這些標記物來區分天然細胞和侵入性細胞,從而使侵入性細胞成為破壞的目標。人類有數以千計的 HLA 變體,然后需要對干細胞進行改造以匹配每個人,這是一個可行的過程,但無法擴展到大規模治療。如果沒有緊密匹配,免疫系統將消除引入宿主的干細胞。
面向大眾的干細胞
擁有數萬個HLA干變體和數百萬個細胞的庫是解決該問題的一種非常不可行的方法。如果這是唯一的選擇,我們可以用當前的技術來做到這一點,并且最終可以通過一條充滿善意的道路進行漫長而昂貴的旅程。
更可行的解決方案是HLA偽裝方法,它仍然可以保留。只需對少數功能性干細胞系進行編輯,使其隱藏在免疫系統的視線范圍內,就可以開發出一組通用的供體干細胞。此外,這種方法將更容易研究,加速我們對一些多功能產品線的理解,并允許簡化臨床試驗和監管批準治療。
Sana Biotechnology使用的成功方法可能正是科學研究界所缺少的。允許在非免疫抑制患者中使用無與倫比的HLA,克服了說明干細胞療法潛在未來的大量研究論文與革命性醫學的常規應用之間的許多障礙。
更多信息: Xiaomeng Hu 等人,低免疫誘導的多能干細胞在完全免疫的同種異體恒河猴中長期存活,Nature Biotechnology (2023)。 DOI: 10.1038/s41587-023-01784-x
期刊信息: Nature Biotechnology
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