该研究涉及精原干细胞,它们是精子生产的基础,是向下一代传递遗传信息的唯一成人干细胞。修复细胞中的缺陷,从而可以防止突变被传递给后代。
本研究的一个挑战在于,精原干细胞就像许多类型的成体干细胞一样,是非常难以分离、培养和研究的。在十年前维护和繁殖细胞的条件创建之前,许多实验室花费了多年的努力来应对这一挑战。
对于IU这项研究来说,一个主要的障碍是,找到一种方法来对突变小鼠基因做一个特定的、有针对性的修改,而没有随机引入遗传物质所致的疾病风险。研究人员使用专门设计的酶,称为锌指核酸酶和转录激活因子样效应物核酸酶(Transcription activator-like effector nucleases, TALENs),打断DNA双链,并引起基因的修复。
然后,已在实验室经过修改的干细胞,被移植到不育小鼠的睾丸中。移植的细胞生长或定植在小鼠睾丸内,从而表明干细胞是有生活力的。然而,培育小鼠的尝试并未成功。
利用一种不同的技术,编辑小鼠精原干细胞中一个有缺陷的基因。在这项研究中,将携带更正基因的细胞移植到小鼠之后,小鼠能够成功繁殖。
这些研究进展,可让我们更好地了解干细胞和基因治疗进展。编辑基因组的能力,可以促进我们对基因功能和精细胞分裂分化过程的分析。此外,该技术还可以用来检测生殖失败相关基因突变的功能重要性。
研究表明,纠正基因突变的技术,比以前的方法更为有效。而事实上,它们对精原干细胞起作用这一点特别重要。虽然基因治疗可有效地治疗某些疾病,但是患者担心他们会把遗传性疾病传递给后代。在未来的某时,我们可以通过修改患者的精原干细胞,来解决这一风险。
|