سلول های بنیادی و ویرایش ژنوم: رویکردی برای بازسازی بافت و طب بازساختی
تاریخ انتشار: جمعه 17 آذر 1396
| امتیاز:
درک مبنای بازسازی هر بافت و اندام و تلفیق این دانسته ها با درمان های بالینی برای بافت ها و اندام های در حال بازسازی بیماران، هدف اصلی محققین در زمینه بیولوژی بازساختی است. در این جا ما نگاه اجمالی به مطالعات موجود از مدل های جانوری با قابلیت بازسازی بالا تا مدل های کشت مبتنی بر سلول های بنیادی، تکنولوژی های پیوند، مدل های کایمری حیوانات بزرگ و تکنولوژی های ویرایش ژنومی مبتنی بر نوکلئازهای قابل بازبرنامه ریزی انداخته ایم. در این جا ما نگاه اجمالی به مطالعات موجود از مدل های جانوری با قابلیت بازسازی بالا تا مدل های کشت مبتنی بر سلول، تکنولوژی های پیوند، مدل های کایمری جانوران بزرگ جثه و تکنولوژی های ویرایش ژنومی مبتنی بر نوکلئازهای قابل برنامه ریزی انداخته ایم. کشت های سه بعدی تولید کننده ارگانوئیدها که هویت بدون تغییری از بافت/اندام از جمله سرنوشت و مورفولوژی سلول ها ارائه می دهند، با بهره بردن از مزیت های سلول های بنیادی جنینی، سلول های بنیادی پرتوان القایی و سلول های بنیادی بالغ رویکرد عمومی تری را ارائه می کنند. سیستم های کشت ارگانوئید به طور بالقوه اثر عمیقی را در زمینه طب بازساختی گذاشته اند.هم چنین ما تاکید می کنیم که مدل جانوری بزرگ، بویژه مدل خوکی، می توانند امیدی برای تولید اندام های انسانی شده در زمینه های خالی از in vivo باشند که نه تنها اجازه تعیین سرنوشت درست سلول ها را می دهند بلکه ویژگی مشابه با اندام های انسانی را از نظر اندازه نشان می دهند. بنابراین، پژوهش های تلفیقی و همکارانه در بین زمینه های مختلف برای اهداف مورد نیاز مطالعات بالینی ضروری هستند.
J Hum Genet. 2017 Oct 11. doi: 10.1038/s10038-017-0348-0. [Epub ahead of print]
Stem cells and genome editing: approaches to tissue regeneration and regenerative medicine.
Takata N1,2, Eiraku M3,4.
Abstract
Understanding the basis of regeneration of each tissue and organ, and incorporating this knowledge into clinical treatments for degenerative tissues and organs in patients, are major goals for researchers in regenerative biology. Here we provide an overview of current work, from high-regeneration animal models, to stem cell-based culture models, transplantation technologies, large-animal chimeric models, and programmable nuclease-based genome-editing technologies. Three-dimensional culture generating organoids, which represents intact tissue/organ identity including cell fate and morphology are getting more general approaches in the fields by taking advantage of embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells and adult stem cells. The organoid culture system potentially has profound impact on the field of regenerative medicine. We also emphasize that the large animal model, in particular pig model would be a hope to manufacture humanized organs in in vivo empty (vacant) niche, which now potentially allows not only appropriate cell fate identity but nearly the same property as human organs in size. Therefore, integrative and collaborative researches across different fields might be critical to the aims needed in clinical trial.
PMID: 29192237