上周四，赛业生物细胞基因编辑生产经理范丽莉为大家主讲「iPSC技术在生物医药中的应用与开发策略」线上课程，以下为本次直播常见问题汇总与解答。

 

FAQ:

1.iPS的未来发展以及临床应用？

2.iPSC体外疾病模型的构建方法？

3.iPSC基因编辑技术流程和难点？

4.iPSC制备需要采集多少mL外周血？

5.赛业iPSC基因编辑采用的转染方式是？

 

 

Q.iPS的未来发展以及临床应用？

诱导性多功能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs），是指体细胞重编程恢复到类似胚胎干细胞的具有自我更新、多向分化潜能的一类细胞。这种技术由日本科学家山中伸弥教授及其团队在2006年首次报道。iPS细胞技术的发现是一个重大突破，因为它提供了一种避免伦理争议的干细胞获取方式，并且有潜力在再生医学、疾病模型和药物筛选中发挥重要作用。iPS未来发展和临床应用的几个方向：

 

A.

1. 再生医学

iPS细胞可以分化成人体内任何类型的细胞，有潜力用于修复或替换因疾病、损伤或老化而受损的组织和器官。例如，iPS细胞已经被用于心脏病、帕金森病、糖尿病、肝病和脊髓损伤的治疗研究。Heartseed 和诺和诺德联合宣布：HS-001的临床研究用于首位患者。

 

2. 疾病模型

iPS细胞技术允许科学家从患有特定遗传疾病的患者身上获得细胞，并将这些细胞重新编程成iPS细胞，然后分化成可以用于研究该疾病的特定细胞类型。这种方法为研究遗传疾病的机制、发现新药物和测试药物提供了新的途径。

 

3. 药物筛选和毒性测试

iPS细胞可以用来生成人体内的各种细胞类型，这些细胞可以用于测试新药物的效果和安全性。这种方法比传统的动物模型更加准确地预测药物在人体内的作用，有助于加速药物开发过程并减少对动物实验的依赖。

 

4. 个性化医疗

iPS细胞技术有望实现真正的个性化医疗。通过从患者自身获取细胞并将其转化为iPS细胞，科学家可以创建特定于患者的细胞模型，用于疾病研究、药物反应测试和定制治疗方案。

 

尽管iPS细胞技术具有巨大的潜力，但在临床应用中仍面临一些挑战，包括提高细胞分化效率、确保细胞安全性（例如，避免肿瘤形成）、解决免疫排斥问题以及降低成本。随着研究的深入和技术的进步，预计这些挑战将逐步得到解决。总之，iPS细胞技术在临床应用方面的潜力巨大，但仍需克服一系列科学和技术障碍。

 

Q.iPSC体外疾病模型的构建方法？

iPSC体外疾病模型的基本方法和步骤如下：

 

A.

1. 患者样本的采集和细胞的重新编程

样本采集：从患有特定遗传疾病的患者那里采集体细胞，常见的细胞类型包括皮肤成纤维细胞或外周血细胞。

细胞重新编程：将采集的体细胞重新编程成iPSCs，可以通过病毒载体、蛋白质传递、mRNA转染或其他非整合性方法实现。

对于一些无病人资源，且细胞模型难以获取的情况（如神经、心肌等），也可采用基因编辑方式构建模型。

 

2. iPSCs的诱导分化

分化诱导：根据研究目的，向培养基中添加特定的生长因子、细胞因子或小分子化合物，诱导iPSCs分化成疾病相关的特定细胞类型，如神经元、心肌细胞或胰岛细胞等。

 

3. 疾病模型的建立和应用

疾病特征的验证：使用分子生物学和细胞生物学方法，如基因表达分析、蛋白质表达和功能测试，验证分化后的细胞是否表现出疾病相关的特征。

疾病机制的研究：利用体外疾病模型研究疾病的发病机制，包括基因表达变化、信号传导途径的异常和细胞功能的损害等。

药物筛选和毒性测试：使用体外疾病模型进行药物筛选，评估候选药物的疗效和安全性，以及研究药物的作用机制。

 

通过这些步骤，研究人员可以构建具有特定遗传背景的iPSC体外疾病模型，为疾病机制的深入研究和新药物的开发提供了宝贵的工具。这种方法特别适用于那些难以获取受影响组织样本或缺乏有效动物模型的疾病。

 

Q.iPSC基因编辑技术流程和难点？

 

A.

iPSC基因编辑的难点有基因编辑效率低、细胞培养易分化，单克隆形成率低等难点。

 

iPSC基因编辑的流程如下：

 

Q.iPSC制备需要采集多少mL外周血？

 

A.

iPSC制备一般采集5-15mL外周血用于重编程。

 

Q.赛业iPSC基因编辑采用的转染方式是？

 

A.

赛业采用的是电转的方式。根据我们的经验，iPSC细胞也算是比较敏感的细胞，如果转染方式不当会导致大量细胞死亡，转染效率低下。赛业经过对iPSC做了多种优化，最终获得了一种最适合的方式，所承接项目转染一次通过率100%。