非整合人诱导性多能干细胞及相关技术用于β地中海贫血治疗的研究

项目名称： 非整合人诱导性多能干细胞（iPS）及相关技术用于 β 地中海贫血治疗的讨论首席科学家： 潘光锦 中国科学院广州生物医药与健康讨论院起止年限： 2025.1 至 2025.8依托部门： 中国科学院一、关键科学问题及讨论内容1、安全高效，具有临床有用性的非整合iPS新技术的优化及建立。 安全高效获得非病毒非整合iPSC的新技术 建立综合的诱导系统获得非病毒非整合的iPSC：利用mRNA及microRNA诱导体细胞获得iPSC，筛选能够加速iPSC重编程的小分子化合物及蛋白；筛选高效的iPSC诱导培育液。在此基础上，建立综合的诱导系统获得非病毒非整合的iPSC。 iPSC的鉴定：核型、基因表达、体外分化能力、体内多能性检测等多方面检测iPSC是否符合干细胞的标准；分子水平检测外源基因的插入；测序分析iPSC的基因组稳定性。 建立非病毒非整合小鼠ESC样的人类iPSC（ESC-like-iPSC） 筛选能够稳定培育 ESC-like-iPSC的培育环境：通过传统的病毒诱导获得小鼠ESC样的人类iPSC（ESC-like-iPSC）；筛选小分子化合物稳定培育ESC-like-iPSC；筛选mRNA及microRNA支持ESC-like-iPSC的自我更新； 建立非病毒非整合ESC-like-iPSC：开发诱导获得ESC-like-iPSC的诱导系统；在全基因组表达、小RNA表达等方面比较两种不同的iPSC的差异。 2、利用体外受精胚胎建立多株正常人及地贫病人的ES细胞系。对比地贫iPS及ES，评价iPS多能性，安全性等应用指标。 建立非整合β地中海贫血病人iPS细胞库，约含各突变类型β地中海贫血iPS细胞株50～100株。 优化和完善建立人胚胎干细胞的技术体系，并在此基础上建立地贫胚胎干细胞库。本讨论拟对现有的胚胎干细胞培育技术进行改进：利用不同发育阶段的IVF废弃的胚胎（从桑椹胚到孵出的晚期囊胚）分离的人ESC细胞进行均一性讨论，寻找最优化的细胞分离时间；通过对人源性的饲养层细胞及无饲养层培育体系进行优化，建立安全、稳定的人胚胎干细胞系技术平台。并在此基础上，建立不同突变类型β地中海贫血人胚胎干细胞株10株以上。 非整合β地中海贫血病人iPS细胞与地贫胚胎干细胞比较性讨论。对比讨论地贫ES及iPS，建立其表观遗传和基因表达的数据库。利用基因芯片及高通量DNA测序技术，对比检测地贫iPS与ES在SNP，DNA 甲基化(DNA methylation)，组蛋白修饰(Histone Modification)，外显子序列(Exon Sequencing)等方面的差异。全面评价iPS在全能性，表观遗传学，基因组完整性，相关功能性细胞分化的能力等，明确造血分化用...