用于研究人类子宫肌瘤发病机制的新型模型被开发出来

2024-01-03 15:22BuyukcelebiK
生物医学工程与临床 2023年5期
关键词:工程化复发性肌瘤

据Buyukcelebi K 2023 年7 月10 日[Nat Commun,2023,14(1):4057-4057.]报道,美国西北大学等机构的研究人员通过研究开发出了一种新型的子宫肌瘤细胞模型,其源于常见的遗传突变,工程化的细胞模型能很好地模拟人类子宫肌瘤的关键特征,同时还能提供一种新型平台来用于描述复发性MED12突变的基因组特征。 新型模型的开发或能加速对未来疗法的进一步研究和开发。

近70%子宫肌瘤是由复发性的MED12热点突变所驱动的,然而遗憾的是,由于突变细胞在二维(2D)培养条件下适应性较低,因此目前研究人员仍然无法产生细胞模型。

据美国妇产科医师学会数据显示,有超过一半的女性都会在其一生中的某个阶段罹患子宫肌瘤,子宫肌瘤是一种生长在子宫壁上的非癌变的肌瘤。 目前研究人员并不清楚是什么原因引起子宫肌瘤,但很多研究人员认为激素和遗传因素在其中扮演着重要角色。 在实验室进行培养时,纤维瘤中的突变细胞无法存活,因此模拟纤维瘤的细胞模型也无法产生。

为了解决这一问题,研究人员利用基于CRISPR 的基因组编辑技术来精确设计出了与MED12基因具有相同突变的细胞,这些工程化的突变细胞就好像纤维瘤细胞一样,并不能在2D 培养条件下更好地进行增殖,然而当在三维(3D)条件下进行培养时,其就能更好地模拟正常的体内生理学特性,且其增殖效果更好。 当在3D 球体内成功培养出突变的子宫肌瘤(纤维瘤)细胞后,研究人员注意到,这些细胞会产生更高水平的胶原蛋白(其是子宫肌瘤的一个主要特征),以及能在患者子宫肌瘤中观察到的染色体异常现象。

拥有一种子宫肌瘤生长的精确细胞模型或有助于未来围绕治疗人类子宫肌瘤的疗法进一步深入研究。这种模型能为研究人员进行后续研究打开一扇大门,从而尝试识别出新型药物来选择性地靶向作用这些突变的纤维瘤细胞。 此前研究人员无法进行这些实验,因为他们并没有一种合适的模型系统。如今这一梦想实现了,这样他们就能进行高通量的CRISPR 筛选来识别出潜在的治疗性靶点。

除了对子宫肌瘤的潜在疗法靶点进行后续研究外,研究人员所开发的新型细胞模型还能被其他研究人员所利用,从而加速对疾病的深入研究。 截止到目前,研究人员还缺乏关于这种疾病的基本生物学基础,要么没有足够的资源,要么就是没有良好的模型系统来理解这种疾病发生的分子生物学机制和基因组特征,研究人员认为,新型模型系统及其所建立的额外模型系统或能真的帮助他们以更好更容易的方式来理解该疾病发生的机制。

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