干细胞研究人员使用IPS细胞来寻找稀有血液疾病的药物

红细胞通过来自金刚石 - 黑葡萄酒贫血（DBA）患者的诱导多能干细胞成功制成。控制IPS细胞（左）和DBA IPSC细胞（右），显示DBA血细胞不会适当成熟。

波士顿儿童医院的干细胞研究计划的研究人员首次能够使用患者自己的细胞来产生与骨髓中类似的细胞，然后使用它们来识别血液疾病的潜在治疗方法。这项工作是由科学翻译医学发表的。

该团队从两种患有金刚石 - 黑葡萄酒贫血（DBA）的患者中所谓的血液祖细胞，一种罕见的，严重的血液障碍，其中骨髓不能使携带足够的氧气红细胞。研究人员首先将一些患者的皮肤细胞转化为诱导的多能干（IPS）细胞。然后他们得到了IPS细胞来制造血液祖细胞，它们加载到高通量药物筛选系统中。测试1,440种化学品的库，团队发现了几个在菜肴中显示的承诺。一个化合物Smer28，能够获得活小鼠和斑马鱼，开始搅拌红细胞。

该研究标志着干细胞场中的重要提前。诱导多能干细胞，其理论上能够制造几乎任何细胞类型，在2006年在用遗传重编程因子处理的皮肤细胞中在实验室中创建。由IPS细胞产生的专用细胞已被用于寻找各种疾病的药物 - 除了血液疾病外，由于导致IPS细胞使血细胞进行技术问题。

Sergei Doulatov，与Linda Vo和Elizabeth Macari的论文中的Co-First作者说，细胞“难以指导血液。这是第一次IPS细胞已被用于鉴定药物以治疗血液疾病。“

DBA目前用类固醇治疗，但这些药物只有大约一半的患者，其中一些最终停止响应。当类固醇失败时，患者必须接受终身的血液输血和寿命的许多患者的生活质量。研究人员认为SMER28或类似的化合物可能提供另一种选择。

“它非常符合医生科学家为钻石 - 黑野贫血等稀有血液疾病寻找新的潜在治疗，”波士顿儿童干细胞研究计划和乔治Q. Daley的纸上的与与乔治合作作者联合通讯作者Leonard Zon说“这项工作说明了一个美妙的胜利，”干细胞研究计划副主任戴利说，也是哈佛医学院的院长。

制作红细胞

与DBA本身一样，在盘中研究的患者衍生的血液祖细胞未能产生红细胞的前体，称为红细胞。当细胞移植到小鼠中时也是如此。但化学屏幕有几个“命中”：在装载这些化学品的孔中，红细胞开始出现。

由于其特别强劲的效果，SMER28通过额外的测试进行了额外的测试。当用于治疗DBA的斑马鱼和小鼠模型中的骨髓时，动物使红细胞祖细胞变成红细胞，逆转或稳定贫血。来自DBA患者移植到小鼠中的细胞中也是如此。Smer28的剂量越高，产生的红细胞越多，没有发现不良效应。（尚未进行正式的毒性研究。）

规避障碍

以前的研究人员多年来尝试了从患者中分离血液干细胞。他们有时成功，但细胞是非常罕见的，无法创造足够的自身副本以对研究有用。试图让IPS细胞使血液干细胞也失败。

通过组合五重编程因子，波士顿儿童的研究人员能够通过改变IPS细胞将IPS细胞转化为血液祖细胞。血液祖细胞与血液干细胞分享许多性质，并且易于乘以盘子。

“药物屏幕通常是重复的，成千上万的井中，所以你需要大量的细胞，”DOULATOV说，他现在在华盛顿大学领先一个实验室。“虽然血液祖细胞不是真正的干细胞，但它们是多能的，它们使红细胞变得很好。”

SMER28已经尿液28针对一些神经变性疾病进行了测试。它激活了一个所谓的自噬途径，可回收损坏的蜂窝元件。在DBA中，SMER28似乎在红细胞祖细胞中打开自噬。DOULATOV计划进一步探索这种干扰红细胞生产。

出版物：Sergei Doulatov，等，“使用重新编程造血祖母血管血管血管血症药物发现，”2017年2月8日科学翻译医学：卷。 9，问题376，DOI：10.1126 / scitranslmed.aah5645.