科学家为生物工程肝脏创造成功的批量生产系统

科学家为生物工程肝脏创造成功的批量生产系统
由研究作者设计和定制的全井阵列培养皿,作为生物工程人体肝芽的大规模生产平台。每口井可生产2万个小肝芽。作者在《细胞报告肝组织完全由诱导的多能干细胞产生,其可以成为体内的任何细胞。来源:辛辛那提儿童大学/横滨城市大学

研究人员报告称,他们创造了一个生物学上精确的大规模生产平台,克服了生物工程人体肝组织用于治疗性移植的主要障碍。

由辛辛那提儿童干细胞和器官类药物中心(CuSTOM)和日本横滨城市大学(Yokohama City University)领导的一个研究小组在12月5日发表了他们的研究结果细胞报告。该研究的首席研究员是Takanori Takebe医学博士,他是两家机构的医生/研究员。

根据招手,目前的研究克服了对生物工程的研究人员造成的挑战是一种令人害怕的研究人员对治疗用途安全有效的挑战。

新过程使研究人员能够进行生物工程单批次,高达20,000种遗传匹配,三维和高功能性肝脏微芽。组合时,批量有足够量的以及移植到一个人身上的尺寸可行性,或进行药物测试。肝组织也完全由人诱导产生(IPSCS),使流程免于用于制造用于研究的细胞的动物饲养剂副产物 - 对治疗的细胞的屏障。

“因为我们现在可以克服这些障碍来产生高稳定的,三维肝芽,我们的生产过程非常接近遵守临床级标准,”招草解释说。“做这一点的能力最终允许我们帮助许多患有最终阶段的肝病的人。我们希望拯救需要的孩子的生命通过克服捐助者的短缺可用。“

科学家为生物工程肝脏创造成功的批量生产系统
在这张图片中,彩色编码的肝细胞显示在完全由诱导的人类多能干细胞生物工程的小肝芽中。这些颜色表示肝组织正在正确地自我组织,生成不同类型的细胞,这是研究人员设计的大规模生产平台的一部分,他们将数据报告在细胞报告。来源:辛辛那提儿童大学/横滨城市大学

研究人员强调,在开始初步临床试验之前,需要继续研究和改进他们的过程。Takebe估计,这种情况可能在未来2到5年内发生。

肝通过设计

这项工作包括一个科学和工业合作的国际团队,主要在日本和辛辛那提。武部武部及其同事在过去五年中发表了几项研究,这些研究在定义模仿人类自然发展所需的精确基因和分子蓝图方面取得了持续的进展。这使得研究人员可以在实验室开发和生物工程功能的三维人体微型肝脏。

在当前的研究中,为了帮助克服动物性产品饲养细胞的生物学挑战,Takebe和团队使用了基因和分子成分的微调配方,在定制设计的u型底部微孔细胞板中生成肝组织。这些培养皿结合了化学技术,在微孔内形成了一层结构精细的薄膜,用来培育正在发育的肝芽。

但在此之前,研究人员开始大规模生产,最初使用来自供体的诱导多能干细胞来培养产生健康肝脏所需的三种关键类型的肝祖细胞。这些细胞包括肝内胚层细胞以及内皮细胞和隔膜间充质细胞。研究数据显示,这将生成健壮且功能强大的祖细胞,并将其放入定制设计的薄膜涂层微孔中。祖然后从事高水平的分子交叉通信以形成自组织,三维肝芽。

作者写道,在每个能够达到可扩展的治疗上可行的水平的每个井中产生超过20,000(肝脏)微点后,它们在遗传编程的鼠标模型中测试了三维组织的功能疾病。这些动物被从高功能的器官。


进一步探索

生物工程人类肝脏模仿自然发展

更多信息: 细胞报告(2017)。DOI:10.1016 / J.CELREP.2017.11.005
期刊信息: 细胞报告

引用:科学家们为生物工程肝脏(2017年12月5日)创造了成功的批量生产系统,从HTTPS://medicalXpress.com/news/2017-12--cientistiss- leccessful-mass-production-bioengineered.html
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