http://www.physorg.com/news148583537.html
December 15, 2008
Whitehead Institute 研究者已大幅簡化所謂的誘導式多能性幹細胞（iPS cells）的創造，將再程式化（reprogramming，重編程）過程中所使用的病毒數量從 4 個減少到 1 個。科學家希望這些如胚胎幹細胞一般的細胞最終能用於治療帕金森氏症與糖尿病這樣的疾病。
最早的再程式化成就依賴 4 個不同的病毒將基因轉移到細胞的 DNA 中 -- 每個病毒負責每一種再程式化基因（Oct4, Sox2, c-Myc 與 Klf4）。一但活化，這些基因將細胞從它們成年的、已分化的狀態轉換成胚胎般的狀態。
然而，這種方法用在人類身上會有顯著的風險。再程式化當中所使用的病毒與癌症有所關連，因為它們也許會將 DNA 插入至細胞基因組的任一處，因而有可能觸發致癌基因（oncogenes）的表現。對於那些用來治療人類疾病的 iPS 細胞而言，研究者必須要尋找安全的替代品以利用這種病毒進行再程式化。這種最新技術在追尋排除潛在有害的病毒上，代表了一種重要的發展。
Bryce Carey，MIT 畢業生，在 Whitehead 成員 Rudolf Jaenisch 的實驗室研究，利用一些為聚合物 2A 胜肽編碼的 DNA，一前一後地將這 4 種再程式化基因連接起來。
在與其他實驗室的合作下，他接著製造出一種所謂的多基因性（polycistronic）病毒，一旦它插入成熟老鼠與人類細胞的基因組後，能表現出全部 4 種再程式化基因。當細胞的蛋白製造機器讀取此串接基因的 DNA，它就會開始製造蛋白質。然而，當它讀取存在於基因之間的 2A 胜肽時，這機器會暫停，讓第一種基因的蛋白質能被釋出。機器接著讀取第二種基因，創造該基因的蛋白，當讀到另一段 2A 胜肽 DNA 時又再度停機，並釋出第二種基因的蛋白。此程序能繼續下去，直到機器製造出這四種蛋白。
利用這種串接基因（tandem genes），Carey 創造出僅包含此多基因性載體（vector）單一拷貝的，而非多重病毒整合而成的 iPS 細胞。這項重要進展指出，這種方法若結合基因標靶這樣的技術，能變得更加安全，那能使單一轉殖基因（transgene，轉基因）插入已定義的位置。
有趣的是，雖然 Carey 單一病毒方法將這 4 種基因整合到同樣的位置，但是經過證明，其效率比先前的再程式化方法少了約 100 倍。此現象目前仍在研究中。
"我們對於較低的效率感到驚訝，" Carey 說。"我們並不確定為什麼會這樣，不過與分離病毒的蛋白相較，我們需要觀察在多基因性病毒蛋白的表現程度下，會發生什麼事。"
雖然一個病毒的方法效率較差，Jaenisch 堅持它在這個領域中，仍代表著一項重要的進步。
"在研究再程式化的機制上，這是一種相當有用的工具，" Jaenisch 說，他也是 MIT 的生物學教授。"利用這一個病毒在細胞的 DNA 內創造出單一集成，那使得事情更容易掌握。"
※ 或許可以考慮以四種標靶搭配四個病毒，或利用其他啟動子、終止子。不過日本的山中伸彌教授已經開發出無須病毒的方法了。
＊ Reprogramming of murine and human somatic cells using a single polycistronic vector
http://www.pnas.org/content/106/1/157.abstract
Bryce W. Carey, Styliani Markoulaki, Jacob Hanna, Kris Saha,＊ 研究者將某種細胞直接變成另一種細胞
Qing Gao, Maisam Mitalipova, and Rudolf Jaenisch
PNAS January 6, 2009 vol. 106 no. 1 157-162
doi: 10.1073/pnas.0811426106
＊ 能在動物體內自我更新、修補的單一成年幹細胞
＊ Science 2008 年度科學突破：細胞再程式化
＊ 成熟的 B 細胞被再程式化為幹細胞狀態
＊ 日本研究者自幹細胞造出腦組織
＊ siRNA＋量子點＝強力抑制蛋白生產
＊ 第一個多重輸入「PnP」合成 RNA 裝置
＊ 應用樂高積木概念 成醫開發新奈米標靶技術
＊ 新遺傳篩檢 綜覽細胞系統
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