幹細胞被認為是我們組織的全能者：它們可以無限繁殖，然後 - 如果它們是多能胚胎幹細胞 - 產生所有可能的細胞類型。
來自德國癌症研究中心（DKFZ）和海德堡幹細胞研究所HI-STEM *的科學家們首次成功地將人體血細胞重新編程為以前未知類型的神經幹細胞。這些誘導的幹細胞類似於在中樞神經系統的早期胚胎髮育期間發生的幹細胞。它們可以在培養皿中無限制地修飾和繁殖，並且可以代表再生療法發展的重要基礎。
幹細胞被認為是我們組織的全能者：它們可以無限繁殖，然後 - 如果它們是多能胚胎幹細胞 - 產生所有可能的細胞類型。2006年，日本科學家Shinya Yamanaka認識到，這些細胞也可以在實驗室中生產 - 來自成熟的體細胞。單獨的四種遺傳因子足以逆轉發育過程併產生與胚胎幹細胞具有相同特性的所謂誘導多能幹細胞（iPS）。Yamanaka因此發現於2012年獲得諾貝爾醫學獎。
“這是幹細胞研究的重大突破，”德國癌症研究中心（DKFZ）的Andreas Trumpp和海德堡的HI-STEM主任說。“這尤其適用於德國的研究，在那裡不允許生成人類胚胎幹細胞。幹細胞在基礎研究和旨在恢復患者病變組織的再生療法的開發方面具有巨大的潛力。重編程也與問題有關：例如，多能細胞可以形成種系腫瘤，即所謂的畸胎瘤。
另一種可能性是不要完全扭轉發展過程。Trumpp團隊第一次成功地對成熟的人類細胞進行了重編程，從而產生了一種可以幾乎無限繁殖的特定類型的誘導神經幹細胞。“我們使用了Yamanaka等四種遺傳因子，但我們的重編程使用了不同的遺傳因子，”該研究的第一作者Marc Christian Thier解釋道。“我們認為，我們的因素將允許重編程到神經系統發育的早期階段。”
過去，其他研究小組也將結締組織細胞重新編程為成熟神經細胞或神經前體細胞。然而，這些人工產生的神經細胞通常不能擴增，因此很難用於治療目的。“通常，它是不同細胞類型的異質混合物，在生理條件下可能不存在於體內，”Andreas Trumpp解釋這些問題說。
來自因斯布魯克大學的幹細胞研究員Frank Edenhofer和來自DKFZ和海德堡大學醫院的神經科學家Hannah Monyer，Trumpp和他的團隊成功地重新編程了不同的人體細胞：皮膚或胰腺的結締組織細胞以及外周血細胞。 。“細胞的起源對幹細胞的性質沒有影響，”蒂爾說。特別地，在沒有侵入性干預的情況下從患者的血液中提取神經幹細胞的可能性是未來治療方法的決定性優勢。
海德堡研究人員重編程細胞的特殊之處在於它們是一種同質細胞類型，類似於在神經系統胚胎髮育過程中發生的神經幹細胞階段。“在早期胚胎大腦發育過程中，相應的細胞存在於小鼠體內，也可能存在於人體中，”蒂爾說。“我們在這裡描述了哺乳動物胚胎中的一種新的神經幹細胞類型。
這些所謂的“誘導神經板邊緣幹細胞”（iNBSC）具有廣泛的發展潛力。海德堡科學家的iNBSC是可擴展和多能的，可以在兩個不同的方向發展。一方面，他們可以走向發育的道路，成熟的神經細胞及其供應細胞，神經膠質細胞，即成為中樞神經系統的細胞。另一方面，它們也可以發育成神經嵴的細胞，從中出現不同的細胞類型，例如外周敏感的神經細胞或顱骨的軟骨和骨骼。
因此，iNBSC形成了為個體患者生成多種不同細胞類型的理想基礎。“這些細胞與供體具有相同的遺傳物質，因此可能被免疫系統認為是”自我“，並且不被拒絕，”Thier解釋說。
正如科學家在他們的實驗中所表明的，CRISPR / Cas9基因剪刀可用於修飾iNBSC或修復遺傳缺陷。“因此，它們對於基礎研究和尋找新的活性物質以及再生療法的開發都很有意義，例如在患有神經系統疾病的患者中。但是，直到我們可以將它們用於患者，許多研究工作仍然是必要的，“特朗普強調說。
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