iPSC体外疾病模型研究平台，解锁药物筛选新速度

iPS细胞，即诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS cells），是通过对体细胞进行重编程，让分化的体细胞“返老还童”，成为类似人胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESCs）的多能性干细胞。

2006年日本京都大学Shinya Yamanaka教授在《Cell》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入成年小鼠的成纤维细胞中，发现可诱导其发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞增值能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。Shinya Yamanaka教授也因此获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。


iPSC制备过程[1]


诱导多能干细胞iPS技术具有巨大的潜在应用价值，可用于干细胞治疗研究，构建疾病模型，发现新的治疗靶点或筛选新的药物。iPSC已被应用在多个疾病领域，包括神经系统疾病（帕金森病、脑卒中等）、心力衰竭、黄斑病变、糖尿病、外伤、血液瘤等，部分产品已进入到临床试验阶段。


iPSC应用疾病领域[2]





iPSC体外疾病模型的优势

基于人iPSC的疾病模型示意图[3]


1

体外诱导的iPSC可无限扩增和定向分化，可替代较难获得的原代细胞系。

2


患者体内诱导出来的iPSC，分化形成的类器官，有利于大规模的进行药物筛选。

3

iPSC在体外更容易进行基因编辑，诱导分化细胞可以高效模拟疾病的治疗。

基于人iPSC的细胞治疗示意图[3]








iPSC体外疾病模型研究平台




南模生物iPSC疾病研究模型平台拥有多年培养干细胞的经验和干细胞基因编辑技术，已建立稳定的iPS诱导系统，可提供高效的疾病研究模型。

可提供的服务内容及交付周期如下：




iPSC体外疾病模型服务案例

1

iPSC reprogramming

iPSC重编程

图1 A. 重编程第0天时细胞的形态；B. 第7天，细胞开始贴壁；C. 第12天，iPSC克隆开始出现；D. 第18天，iPSC克隆长成，边缘清晰，细胞致密。


图2 A. iPS细胞干性标记基因RNA水平表达检测；B. iPS细胞干性标记基因免疫荧光染色；C. 畸胎瘤验证；D. 内胚层、中胚层和外胚层标记基因的表达检测；E. 核型检测。

2

iPSC gene editing

iPSC基因编辑

在iPSC NANOG基因后插入TdTomato荧光蛋白。

图3 A. iPSC-NANOG-tdTomato构建策略图；B. iPSC-NANOG-2A-tdTomato荧光表达验证，Scale bar=100µm。


iPSC LRRK2点突变

图4 A. iPSC-LRRK2(G2019S)策略图；B. Sanger测序结果。


iPSC CISH基因第三个外显子内选取sgRNA进行基因编辑，移码突变造成CISH基因的敲除。

图5 A. iPSC-CISH-KO策略图；B. Sanger测序结果。


若您有相关需求，欢迎拨打400-728-0660热线或于南模生物微信公众号在线咨询，我们的专业团队将竭诚为您服务！


Reference：

[1] Karagiannis, P., Nakauchi, A., & Yamanaka, S. (2018). Bringing Induced Pluripotent Stem Cell Technology to the Bedside. JMA journal, 1(1), 6–14. https://doi.org/10.31662/jmaj.2018-0005

[2] Yamanaka S. (2020). Pluripotent Stem Cell-Based Cell Therapy-Promise and Challenges. Cell stem cell, 27(4), 523–531. https://doi.org/10.1016/j.stem.2020.09.014

[3] Shi, Y., Inoue, H., Wu, J. C., & Yamanaka, S. (2017). Induced pluripotent stem cell technology: a decade of progress. Nature reviews. Drug discovery, 16(2), 115–130. https://doi.org/10.1038/nrd.2016.245


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上海南方模式生物科技股份有限公司（Shanghai Model Organisms Center, Inc.，简称"南模生物"），成立于2000年9月，是一家上交所科创板上市高科技生物公司（股票代码：688265），始终以编辑基因、解码生命为己任，专注于模式生物领域，打造了以基因修饰动物模型研发为核心，涵盖多物种模型构建、饲养繁育、表型分析、药物临床前评价等多个技术平台，致力于为全球高校、科研院所、制药企业等客户提供全方位、一体化的基因修饰动物模型产品解决方案。






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