近日，艾凱利元?jiǎng)?chuàng)始人劉曉東教授又一重大研究成果發(fā)表于Nature雜志！論文題目為“Epigenetic and functional correction of human iPS cells by transient naive reprogramming”。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)繪制重編程過(guò)程中各個(gè)細(xì)胞階段發(fā)生的動(dòng)態(tài)表觀遺傳變化，揭示了重編程過(guò)程中表觀遺傳異常發(fā)生的時(shí)間點(diǎn)，即表觀遺傳畸變?cè)趩?dòng)重編程（primed reprogramming）的中途出現(xiàn)，而DNA去甲基化在初始重編程（naive reprogramming）的早期就開(kāi)始了。

基于上述發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新性重編程方法，即TNT（transient-naive-treatment）重編程。這一技術(shù)模仿了胚胎發(fā)育早期細(xì)胞的表觀基因組重置。他們發(fā)現(xiàn)，人iPSCs細(xì)胞的表觀遺傳記憶集中在由H3K9me3、lamin-B1和異常CpH甲基化標(biāo)記的來(lái)源依賴性抑制染色質(zhì)中。TNT重編程將這些結(jié)構(gòu)域重置為類(lèi)似ESCs細(xì)胞的狀態(tài)，并且不會(huì)破壞基因組印跡。

此外，他們還證明TNT重編程可以糾正傳統(tǒng)人iPSCs中的轉(zhuǎn)座子過(guò)表達(dá)和差異基因表達(dá)，并且獲得的人iPSCs和ESCs表現(xiàn)出相似的分化效率。此外，TNT重編程增強(qiáng)了來(lái)自多種細(xì)胞類(lèi)型的iPSCs的分化。因此，TNT重編程糾正了表觀遺傳記憶和畸變，產(chǎn)生了比傳統(tǒng)人iPSCs在分子和功能上更接近于ESCs細(xì)胞的人iPSCs。研究團(tuán)隊(duì)預(yù)見(jiàn)TNT重編程或?qū)⒊蔀樯镝t(yī)學(xué)和治療應(yīng)用的新標(biāo)準(zhǔn)，并為研究表觀遺傳記憶提供一個(gè)新的系統(tǒng)。

眾所周知，盡管人iPSCs和ESCs有相似之處，但通過(guò)傳統(tǒng)細(xì)胞重編程過(guò)程得到的iPSCs存在一個(gè)突出問(wèn)題，即保留了其來(lái)源細(xì)胞類(lèi)型的表觀遺傳記憶。這一記憶削弱了iPSCs分化成其他細(xì)胞類(lèi)型的潛力，最終限制了iPSCs在應(yīng)用端的轉(zhuǎn)化。此外，人iPSCs在重編程過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)表觀遺傳畸變，影響其應(yīng)用的安全性。如何清除表觀遺傳記憶和糾正表觀遺傳畸變，自2010年起就成為iPSCs領(lǐng)域研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。

劉曉東教授對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展了近10年的持續(xù)追蹤和研究，獲得了諸多具有開(kāi)創(chuàng)性的成果：首次揭示了人體細(xì)胞到iPSCs重編程過(guò)程中動(dòng)態(tài)表觀遺傳調(diào)控變化；進(jìn)一步解決了iPSC重編程過(guò)程中的表觀遺傳修飾異常，獲得了原始多能干細(xì)胞、滋養(yǎng)層干細(xì)胞等細(xì)胞；并且首次構(gòu)建了人源三維類(lèi)囊胚結(jié)構(gòu)（入選Science雜志2021年度十大科學(xué)突破榜單）。

本篇Nature文章發(fā)表后，科技日?qǐng)?bào)、科學(xué)網(wǎng)、SciTechDaily、INTERESTING ENGINEERING、EurekAlert！等國(guó)內(nèi)外媒體進(jìn)行了集中報(bào)道和解讀，引起業(yè)內(nèi)關(guān)注。這也是劉教授繼2021年人源三維類(lèi)囊胚研究成果后，第二次被科技日?qǐng)?bào)報(bào)道！

由TNT重編程獲得的超能iPSC，在細(xì)胞治療、藥物發(fā)現(xiàn)/篩選、疾病建模等方面展現(xiàn)出卓越的應(yīng)用前景：

1、一個(gè)iPSCs細(xì)胞系可適用于所有應(yīng)用。因?yàn)檫@些超能iPSCs能夠分化為任何細(xì)胞類(lèi)型，所以不需要篩選多個(gè)iPSCs細(xì)胞系來(lái)產(chǎn)生特定的細(xì)胞類(lèi)型；

2、更安全的產(chǎn)品。穩(wěn)定的表觀遺傳修飾讓這類(lèi)超能iPSCs具有更好的基因組穩(wěn)定性，不容易發(fā)生基因突變。細(xì)胞克隆間的同質(zhì)性也簡(jiǎn)化了下游的分析工作；

3、更好的批量產(chǎn)出。這些超能iPSCs可以納入現(xiàn)有的工藝和生產(chǎn)流程。更重要的是，超能iPSCs更高的分化效率和同質(zhì)性，能夠簡(jiǎn)化工藝流程，提升細(xì)胞治療藥物的功能。

艾凱利元正在對(duì)上述成果開(kāi)展技術(shù)轉(zhuǎn)化工作，賦能現(xiàn)有及未來(lái)產(chǎn)品管線的開(kāi)發(fā)工作。公司將矢志不移地立足源頭創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力，為患者提供安全、有效、創(chuàng)新的細(xì)胞治療藥物！