祝贺!艾凯利元创始人刘晓东教授研究成果再登Nature!
2023-08-23 13:01

近日,艾凯利元创始人刘晓东教授又一重大研究成果发表于Nature杂志!论文题目为“Epigenetic and functional correction of human iPS cells by transient naive reprogramming”

研究团队通过绘制重编程过程中各个细胞阶段发生的动态表观遗传变化,揭示了重编程过程中表观遗传异常发生的时间点,即表观遗传畸变在启动重编程(primed reprogramming)的中途出现,而DNA去甲基化在初始重编程(naive reprogramming)的早期就开始了。

基于上述发现,研究团队开发了一种创新性重编程方法,即TNT(transient-naive-treatment)重编程。这一技术模仿了胚胎发育早期细胞的表观基因组重置。他们发现,人iPSCs细胞的表观遗传记忆集中在由H3K9me3、lamin-B1和异常CpH甲基化标记的来源依赖性抑制染色质中。TNT重编程将这些结构域重置为类似ESCs细胞的状态,并且不会破坏基因组印迹。

此外,他们还证明TNT重编程可以纠正传统人iPSCs中的转座子过表达和差异基因表达,并且获得的人iPSCs和ESCs表现出相似的分化效率。此外,TNT重编程增强了来自多种细胞类型的iPSCs的分化。因此,TNT重编程纠正了表观遗传记忆和畸变,产生了比传统人iPSCs在分子和功能上更接近于ESCs细胞的人iPSCs。研究团队预见TNT重编程或将成为生物医学和治疗应用的新标准,并为研究表观遗传记忆提供一个新的系统。

众所周知,尽管人iPSCs和ESCs有相似之处,但通过传统细胞重编程过程得到的iPSCs存在一个突出问题,即保留了其来源细胞类型的表观遗传记忆这一记忆削弱了iPSCs分化成其他细胞类型的潜力,最终限制了iPSCs在应用端的转化。此外,人iPSCs在重编程过程中还会出现表观遗传畸变,影响其应用的安全性。如何清除表观遗传记忆和纠正表观遗传畸变,自2010年起就成为iPSCs领域研究的难点和热点。

刘晓东教授对上述问题开展了近10年的持续追踪和研究,获得了诸多具有开创性的成果:首次揭示了人体细胞到iPSCs重编程过程中动态表观遗传调控变化;进一步解决了iPSC重编程过程中的表观遗传修饰异常,获得了原始多能干细胞、滋养层干细胞等细胞;并且首次构建了人源三维类囊胚结构(入选Science杂志2021年度十大科学突破榜单)。

本篇Nature文章发表后,科技日报、科学网、SciTechDaily、INTERESTING ENGINEERING、EurekAlert等国内外媒体进行了集中报道和解读,引起业内关注。这也是刘教授继2021年人源三维类囊胚研究成果后,第二次被科技日报报道!

由TNT重编程获得的超能iPSC,在细胞治疗、药物发现/筛选、疾病建模等方面展现出卓越的应用前景:

1、一个iPSCs细胞系可适用于所有应用。因为这些超能iPSCs能够分化为任何细胞类型,所以不需要筛选多个iPSCs细胞系来产生特定的细胞类型;

2、更安全的产品。稳定的表观遗传修饰让这类超能iPSCs具有更好的基因组稳定性,不容易发生基因突变。细胞克隆间的同质性也简化了下游的分析工作;

3、更好的批量产出。这些超能iPSCs可以纳入现有的工艺和生产流程。更重要的是,超能iPSCs更高的分化效率和同质性,能够简化工艺流程,提升细胞治疗药物的功能。

艾凯利元正在对上述成果开展技术转化工作,赋能现有及未来产品管线的开发工作。公司将矢志不移地立足源头创新和产业转化能力,为患者提供安全、有效、创新的细胞治疗药物!