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使用人类 iPS 细胞和可编程核酸酶进行疾病建模和治疗原型设计 VU EMBL 的核酸酶细胞疗法实验室
使用人类 iPS 细胞和可编程核酸酶进行疾病建模和治疗原型设计 VU EMBL 基因编辑技术合作研究所的核酸酶细胞疗法实验室，Jonathan Arias（博士）首席研究员 人类 iPS 细胞和基因编辑技术的融合使我们能够访问罕见或通常无法访问的细胞类型和基因组配置，以进行疾病建模和体外治疗原型设计。在本次演讲中，我将介绍使用 CRISPR-Cas9 双等位基因编辑以确定性方式创建同源细胞模型的进展。我将讨论如何使用这种双等位基因编辑来模拟帕金森病和早发性罕见病蜡样脂褐素沉积症中的神经退行性。此外，我将展示基因编码的传感器如何实现患者分层，以及如何通过高通量和高含量系统进行化合物筛选。关于我们的实验室：我们的实验室位于立陶宛维尔纽斯。我们开发了造血细胞系（HSC 和 NK 细胞）、心室心肌细胞、神经元上皮干细胞 (NESC) 和骨骼肌中的人类细胞模型。如果您需要在人类 iPS 细胞中创建同源或报告系，请随时联系我们，我们很乐意与您合作 jonathan.arias@gmc.vu.lt https://www.gmc.vu.lt/en/group-of-cell-therapeutics/people https://www.linkedin.com/in/jonathan-arias-4116a122a/ https://orcid.org/0000-0002-3997-2355
Microsoft Word-Weber等人，人IPSC衍生的细胞移植物通过分子相互作用与中风造成的脑_v3.docx
图1：IPSC衍生的NPC的产生，中风诱导和移植。（a）左：IPSC派生的NPC的生成。右：iPSCS和NPCS（通道7）染色为Nanog和Nestin。比例尺：50UM。（b）左：NPC的神经分化。右：分化后的D26（上排）分化的NPC，对βIII-微管蛋白，S100β和DAPI染色。比例尺：50UM。（c）实验设计的示意图。（d）通过激光多普勒成像（LDI）获得的脑灌注水平。（e）右半球的相对血液灌注与中风诱导后立即记录的基线（急性）和牺牲前（43 dpi）相比。（f）中风梗塞大小的定量。左：相对于勃雷格玛（MM），针对前后（A-P）距离绘制的病变区域。右：两个治疗组的病变体积（mm 3）的箱形图。（g）描绘中风梗塞大小的3-D小鼠脑模型的示意图。比例尺：2mm。（H）使用生物发光成像进行NPC移植后细胞存活的纵向分析。（i）生物发光信号强度表示为35天的SR X10 6的每秒3个光子数量。显示的显着性水平是指天之间的比较。（J）示意图和免疫荧光表示，描绘了移植核（深蓝色）和移植物周围（浅蓝色）。hunu用于可视化移植细胞。比例尺：1mm。比例尺：2mm。（k）脑切片对hunu染色，以前到后验（A-P）顺序排列。（l）量化移植物核心和移植物周围面积。左：相对于前核（MM），绘制在前后（A-P）距离的移植面积（mm 2）。右：移植动物的平均移植体积（mm 3）的箱形图。数据显示为平均分布，其中红点表示平均值。框图表示数据的25％至75％四分位数。箱形图：图中的每个点代表一种动物。线图被绘制为平均值±SEM。使用成对的t检验（基线与中风）或未配对的t检验（车辆与NPC）评估平均差异的显着性。在E-I中，每组n = 11只小鼠；在L，每组n = 9只动物。星号表示显着性： *p <0.05。
基于IPSC的肌源性细胞疗法的临床前发育的挑战和考虑
摘要：源自诱导的多能干细胞（IPSC）的细胞疗法，由于IPSCS的可扩展性，免疫兼容性和多元潜力，在再生医学领域提供了有希望的途径。已经进行了越来越多的临床前试验和临床试验，探索了基于IPSC的疗法在挑战性疾病中的应用，例如肌肉营养不良。骨骼肌的独特合成性使茎/祖细胞可以整合，形成新的肌核并恢复受肌病影响的基因的表达。这种特征使基因组编辑的技术在这些疗法中特别有吸引力。具有遗传修饰和IPSC谱系方法的方法，可以制造免疫兼容的健康IPSC衍生的肌肉细胞以扭转肌肉疾病的进展或促进组织再生。尽管取得了令人兴奋的进步，但基于IPSC的肌肉疾病和组织再生疗法的大部分发展仅限于学术环境，没有成功的临床翻译报告。体内未知分化过程，潜在的肿瘤性和移植细胞的表观遗传异常正在阻止其临床应用。在这篇综述中，我们概述了IPSC衍生的肌源性细胞移植疗法的临床前开发，其中包括与IPSC衍生的肌源性细胞有关的过程，例如分化，扩展，传递，递送和CGMP依从性。我们讨论了临床翻译的每个步骤的潜在挑战。另外，描述了用于测试用于临床应用的肌生细胞的临床前模型系统。
Cockayne综合征患者IPSC衍生的脑类型
已经对CSB的所有这些特征进行了研究，主要采用了各种CS，中国仓鼠卵巢和小鼠模型衍生的原代细胞的患者的皮肤纤维细胞。单型细胞系通常非常适合初始基因功能分析和结构 - 功能关系研究，但无法完全说明多功能蛋白（例如具有多系统表现的CSB）的影响。在1997年，描述了CS的第一个小鼠模型[17]，从而可以研究受影响组织和整个生物体研究的原代细胞。从那时起，已经建立了所有CS相关基因，CSB，CSA，XPB，XPD和XPG的小鼠模型[18-22]。CS小鼠模型（XPG除外）通常发挥轻度的CS表型，其体重，紫外线敏感性，轻度神经退行性变化以及皮肤肿瘤发生的令人惊讶的增加，在CS的人类患者中找不到症结。对于严重CS的建模，CSA-或CSB-有效的小鼠可以与缺少TC-NER机械基因的小鼠交叉，例如XPA或XPC [19,23]。
小胶质细胞中的21连锁造血基因变体赋予了阿尔茨海默氏病的人IPSC模型
A Trisomy 21-linked Hematopoietic Gene Variant in Microglia Confers Resilience in Human iPSC Models of Alzheimer's Disease Mengmeng Jin 1 , Ziyuan Ma 1 , Rui Dang 1 , Haiwei Zhang 1 , Rachael Kim 1 , Haipeng Xue 2 , Jesse Pascual 3 , Steven Finkbeiner 4,5 , Elizabeth Head 3 , Ying刘2，彭江1， * 1 1个细胞生物学和神经科学系，罗格斯大学新不伦瑞克省，皮斯卡塔维，新泽西州08854，美国2，美国2环境健康科学系罗伯特·斯蒂姆佩尔公共卫生与社会工作学院，佛罗里达州佛罗里达州国际学院，佛罗里达州佛罗里达州佛罗里达州佛罗里达州佛罗里达州佛罗里达州佛罗里达州教学，3498777777777777.987777777777777777777.79877777777777777777.7987， Irvine，CA 92697，美国4 CETER，用于系统和治疗学以及Taube/Koret神经退行性疾病中心，Gladstone Institutes；加利福尼亚大学，旧金山，加利福尼亚州94158，美国5个神经病学和生理学系，加利福尼亚大学旧金山，美国加利福尼亚州94158，美国 *地址通信到：Peng Jiang，Ph.D。细胞生物学和神经科学副教授系罗格斯大学新不伦瑞克604 Allison Road，Piscataway，NJ 08854电子邮件：peng.jiang@rutgers.edu电话：848-445-2805
iPS细胞生成过程中的分子基础及其应用
Shinya Yamanaka 是京都大学 iPS 细胞研究与应用中心 (CiRA) 主任、旧金山格拉德斯通心血管疾病研究所高级研究员和加州大学旧金山分校解剖学教授。Yamanaka 在京都大学 iPS 细胞研究与应用中心 (CiRA) 计划了一项为期五到六年的研究项目，研究诱导多能干细胞 (iPS) 的分子机制和应用。CiRA 聘请了一位年轻的教员 Saito 博士来推动使用基于合成 RNA 的基因操作技术控制细胞命运的研究。他的实验室开发了独特的合成 RNA 分子，以检测和纯化源自 iPS 细胞的靶细胞，并根据细胞内环境控制靶细胞的命运。他负责以下研究项目：开发使用人工 RNA 开关和电路以高安全性和纯度控制哺乳动物细胞命运的新方法。这些 RNA 系统检测靶细胞中表达的特定蛋白质和/或 RNA，然后控制基因表达。
来自人IPS细胞的类器官的功能性肠单层用于药物发现研究
©作者2024。Open Access本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International许可获得许可的，该许可允许以任何媒介或格式使用，共享，适应，分发和复制，只要您对原始作者和来源提供适当的信誉，请提供与创意共享许可证的链接，并指出是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中，除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料，并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途，则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本，请访问http://creativecommons.org/licenses/4.0/。Creative Commons公共领域奉献豁免（http：//creativecom- mons.org/publicdomain/zero/zero/1.0/）适用于本文中提供的数据，除非在数据信用额度中另有说明。
感染前的先天免疫减轻了IPSC衍生的肺泡上皮2细胞中SARS-COV-2感染和病毒载荷
摘要：2019年冠状病毒病（COVID-19）疾病的易感性和疾病严重程度（SOI）的一大部分异质性仍然知之甚少。最近的证据表明，SARS-COV-2感染相关的损伤对肺部肺部肺泡2型细胞（AT2S）的损伤可能直接导致COVID-19患者的疾病严重程度和预后不良。我们在诱导的多能干细胞（IPSC）衍生的10个不同个体中SARS-COV-2感染的体外模型表现出感染敏感性和感染后细胞病毒载荷的个体变异性。为了了解调节SARS-COV-2感染和细胞病毒载量的AT2'的能力的潜在机制，对模拟和SARS-COV-2感染挑战的AT2S进行了全基因组差异基因表达分析。The 1393 genes, which were significantly (one-way ANOVA FDR-corrected p ≤ 0.05; FC abs ≥ 2.0) differentially expressed (DE), suggest significant upregulation of viral infection-related cellular innate immune response pathways ( p -value ≤ 0.05; activation z -score ≥ 3.5), and significant downregulation of the cholesterol- and xenobiotic-related代谢途径（P值≤0.05;激活Z -SCORE≤ -3.5）。Whilst the effect of post-SARS-CoV-2 infection response on the infection susceptibility and postinfection viral load in AT2s is not clear, interestingly, pre-infection (mock-challenged) expression of 238 DE genes showed a high correlation with the postinfection SARS-CoV-2 viral load (FDR-corrected p -value ≤ 0.05 and r 2 - absolute ≥ 0.57).表达与病毒负荷负相关的85个基因在病毒识别和细胞因子介导的先天免疫GO生物学过程中表现出显着富集（P值范围：4.65×10-10-10-10至2.24×10-6）。表达与病毒载量正相关的153个基因在胆固醇稳态，细胞外基质和MAPK/ERK途径相关的GO生物学过程中表现出显着富集（P -Value范围：5.06×10 - 5至6.53×10-4）。总的来说，我们的结果强烈表明AT2的感染前的免疫和代谢状态会影响其对SARS-COV-2感染和病毒负荷的敏感性。
NX One hiPSC 单细胞分选
人类诱导性多能干细胞 (iPSC) 在再生医学和疾病建模方面具有巨大的意义和潜力。这些细胞来源于成人体细胞，如皮肤或血细胞，可以重新编程以恢复到多能状态，从而使它们能够分化成人体中的任何细胞类型 ( Mahajani 等人，2019 年)。研究人员可以将 CRISPR 基因编辑技术与患者来源的 iPSC 结合使用，以研究各种遗传疾病的潜在机制，从而开发个性化治疗方法。随着全球实验室不断改进生成、模式化和利用 iPSC 的技术，它们对医学和生物技术的影响将呈指数级增长，为解决众多健康挑战提供新途径。
应用于基因组编辑和IPS重编程
在这项研究中，我们使用了一种称为CRISPR筛选的技术来一一破坏所有人类基因，并筛选了涉及控制可及性的基因。在通过筛选确定的基因组中，我们发现转录因子TFDP1的破坏显着提高了整个基因组的可及性。尽管TFDP1已经进行了很长时间的研究，但是这是一个非常令人惊讶的事实，是第一次发现它参与了可访问性。在研究TFDP1调节可访问性的分子机制时，我们发现TFDP1与组蛋白蛋白基团的转录调节深度有关，这是核小体的组成因子。 TFDP1功能的抑制可降低组蛋白蛋白的表达水平和核小体量。结果，裸基因组DNA区域的比例增加，增加了整个基因组的可及性。