希伯来大学的新研究表明,可用于再生医学的人类多能干细胞样本中很大一部分(超过五分之一)具有与癌症相关的突变,其中大多数是在培养过程中传播时获得的。研究结果强调了定期评估细胞培养物的重要性,因为这些突变不仅影响培养物的生长优势,还可能影响分化过程中的细胞命运转变。该研究强调,在研究和临床应用中使用干细胞衍生物时需要提高警惕,以确保准确的结论和安全的治疗实践。
人类多能干细胞具有两个非常重要的特征:看似无穷无尽的增殖能力和产生我们体内任何细胞的惊人能力。这些特性使这些细胞成为研究早期人类发育、疾病建模和药物发现的重要工具,最重要的是,作为再生医学的细胞来源。
尽管人类多能干细胞可以在培养物中长时间繁殖,但众所周知,它们也可以获得遗传畸变,从而在培养条件下具有选择优势。这种优势使得具有畸变的单个细胞能够接管细胞群。希伯来大学 Azrieli 干细胞和基因研究中心的 Nissim Benvenisty 教授的实验室是识别具有此类突变的癌症相关基因并开发生物信息学算法来识别它们的先驱。
最近,多能干细胞在分化研究中的应用及其在临床试验中的应用越来越受欢迎,现在促使研究生Elyad Lezmi 和 Jonathan Jung 以及 Benvenisty 教授尝试阐明这些细胞中突变丰度的状态及其分化用于基础和临床研究的衍生物。他们的研究最近发表在著名的《自然生物技术》杂志上。研究人员利用生物信息工具分析了来自 140 多种不同人类多能干细胞系的 2200 多个样本,希望揭示培养物中获得的这些与癌症相关的突变的丰度和严重程度。
研究人员表明,惊人的 22% 的分析样本似乎至少有一种与癌症相关的突变,其中至少 70% 是在培养过程中获得的。在分化期间获得的突变虽然很少见,但仍然会发生,因此需要对分化方案的最终产物进行监测。
分析中最主要的基因是 P53,它是人类癌症中最著名的肿瘤抑制基因。对突变的深入分析揭示了干细胞培养物中获得的突变与患者肿瘤中出现的突变的相似性。这些突变导致干细胞退出多能性和分化为体细胞的延迟。这使得研究人员提出,这些获得性突变不仅在培养中赋予优势,而且对细胞命运转变产生影响——由于干细胞研究和临床应用中分化研究的兴起,这是一个令人关注的关键点。
该论文的作者乔纳森·荣格(Jonathan Jung)表示:“使用这些细胞并发表研究的研究人员并不知道我们发现的突变,因此可能会带来误导性的结论,特别是当表型效应已被证明存在时。”,“定期评估文化的需要对于该领域朝着正确的方向发展非常重要,特别是对于临床实用程序。”