澳大利亞科學家在8月16日發表在《自然》雜誌上的一項突破性研究中，解決了再生醫學中的一個長期難題。他們開發出一種新方法，可對人體細胞進行重編程，使其更好地模擬胚胎幹細胞，這對生物醫學和治療用途具有重大意義。研究小組由哈里-帕金斯醫學研究所和西澳大利亞大學的瑞安-李斯特教授以及莫納什大學和阿德萊德大學的何塞-M-波羅教授領導。

科學家們開發出一種革命性的技術，稱為”瞬時無處理（TNT）重編程”。這種方法可以對人體細胞進行重編程，使其更接近胚胎幹細胞，從而解決再生醫學中一個長期存在的問題。該團隊的突破有望為細胞療法和研究設定新標準。(人類iPS 細胞）。

細胞重編程的歷史與挑戰

2000 年代中期，人們發現，人體的非生殖成體細胞（稱為”體細胞”）可以被人為地重新編程為類似胚胎幹細胞（ES）的狀態，從而有能力生成人體的任何細胞，這是一項革命性的進步。

將人類體細胞（如皮膚細胞）人工重編程為這些所謂的誘導多能幹細胞（iPS）的變革性能力，提供了一種製造基本上無限供應的ES樣細胞的方法。這在疾病建模、藥物篩选和細胞療法中有著廣泛的應用。

李斯特教授說：”然而，傳統重編程過程中一直存在的一個問題是，iPS細胞會保留其原始體細胞狀態的表觀遺傳記憶，以及其他表觀遺傳異常。這會造成iPS細胞和它們應該模仿的ES細胞以及隨後從它們衍生出來的特化細胞之間的功能差異，從而限制了它們的使用”。

介紹TNT 重編程技術

莫納什生物醫學發現研究所的何塞-波羅教授解釋說，他們現在已經開發出一種新方法，稱為瞬時無處理（TNT）重編程，可以模擬胚胎髮育早期發生的細胞表觀基因組重置。他說：”這大大減少了iPS細胞和ES細胞之間的差異，最大限度地提高了人類iPS細胞的應用效果。”

來自西澳大學哈里-珀金斯研究所（Harry Perkins Institute）和泰勒森兒童研究所（Telethon Kids Institute）的計算科學家薩姆-巴克貝里（Sam Buckberry）博士是這項研究的共同第一作者，他說，通過研究體細胞表觀基因組在整個重編程過程中的變化，他們準確地找到了表觀遺傳畸變出現的時間，並引入了一個新的表觀基因組重置步驟，以避免這些畸變並消除記憶。

這項研究的帶頭人、幹細胞科學家劉曉東博士說，新的人類TNT-iPS細胞在分子和功能上都比傳統重編程技術產生的細胞更接近人類ES細胞。

TNT 方法的改進結果

第一作者之一、西澳大學哈里-珀金斯研究所的細胞生物學家丹尼爾-波普博士說，用TNT方法產生的iPS細胞比用標準方法產生的iPS細胞更好地分化成許多其他細胞，如神經元祖細胞。第一作者之一、莫納什大學學生譚佳（音譯）說，研究小組的TNT方法是一種”炸藥”。”它解決了與傳統生成的iPS細胞相關的問題，如果不解決這些問題，從長遠來看可能會給細胞療法帶來嚴重的不利後果。”

未來影響與研究

波羅教授說，儘管他們取得了突破性進展，但iPS表觀基因組畸變及其糾正的確切分子機制還不完全清楚。要了解這些機制，還需要進一步的研究。

李斯特教授說：”我們預測，TNT 重編程將為細胞療法和生物醫學研究建立一個新的基準，並大大推動其進展。”