研究人员已经对成年小鼠细胞进行重编程，使其表现得像胚胎干细胞，而无需在培养皿中停留。
这项技术今天发表在《自然》杂志上，它允许研究人员在活体小鼠体内对细胞进行重编程，而无需将这些细胞从其自然环境中取出。初步测试表明，这些细胞能够比早期方法产生的细胞具有更广泛的身份。
未参与这项研究的马萨诸塞州波士顿儿童医院的干细胞研究员乔治·戴利表示，这一发现有可能加速再生疗法的开发，因为它避免了在体外培养细胞然后再将其移植回体内的需要。
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“这项工作真正在体内重编程不断发展浪潮的前沿，”他说。“我们一直面临着在培养皿中重建生理环境，然后让这些细胞功能性地整合到体内的巨大挑战。”
这些挑战促使一些人开发直接将一种细胞类型转化为另一种细胞类型的方法——例如，将成体胰腺细胞从一种辅助消化的类型转化为一种分泌胰岛素的类型——而无需将它们从体内取出或将它们重编程回胚胎状态。但包括戴利在内的一些研究人员表示，这种重编程可能是创造能够完全再现特化成体细胞类型的细胞的唯一方法。
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为了在活体小鼠体内重编程细胞，由马德里西班牙国家癌症研究中心的癌症研究员曼努埃尔·塞拉诺领导的团队首先对小鼠进行基因工程改造，使其表达在培养中用于创建诱导多能干细胞（iPS细胞）的四个基因——成体细胞被重编程为类似胚胎的状态。这些基因受化学开关的控制；为了启动它，研究人员给小鼠喂食了多西环素，一种抗生素。
高水平表达这些基因很快导致小鼠死亡，但是当团队降低多西环素剂量时，塞拉诺和他的团队发现小鼠身上布满了畸胎瘤——包含多种细胞类型的无序肿瘤。这种肿瘤表明细胞重编程。研究人员还在转基因小鼠的血液中发现了iPS细胞。
对这些iPS细胞的进一步分析表明，与体外iPS细胞相比，它们的基因表达更接近于在称为桑葚胚的发育早期阶段在胚胎中观察到的情况。体内细胞还能够形成一种胎盘细胞，这是其他工程干细胞无法形成的，并且在一些小鼠的腹腔中形成了类似胚胎的结构。戴利说，这表明了非凡的再生能力：“这就像他们在每个细胞内都找到了一个小人。”
塞拉诺说，他和他的团队正在寻找一个中间阶段，在这个阶段中，可以诱导细胞承担新的身份而不会产生肿瘤。
研究人员还需要证明，重编程的细胞能够以受控方式再生特定的细胞类型。塞拉诺的团队正在努力找出哪些细胞可能最适合这项技术，他希望使用该方法再生心脏和产生胰岛素的胰腺细胞。“我们已经证明了重编程，”塞拉诺说。“现在我们必须证明再生。”
对这些iPS细胞的进一步分析表明，与体外iPS细胞相比，它们的基因表达更接近于在称为桑葚胚的发育早期阶段在胚胎中观察到的情况。体内细胞还能够形成一种胎盘细胞，这是其他工程干细胞无法形成的，并且在一些小鼠的腹腔中形成了类似胚胎的结构。戴利说，这表明了非凡的再生能力：“这就像他们在每个细胞内都找到了一个小人。”
塞拉诺说，他和他的团队正在寻找一个中间阶段，在这个阶段中，可以诱导细胞承担新的身份而不会产生肿瘤。
研究人员还需要证明，重编程的细胞能够以受控方式再生特定的细胞类型。塞拉诺的团队正在努力找出哪些细胞可能最适合这项技术，他希望使用该方法再生心脏和产生胰岛素的胰腺细胞。“我们已经证明了重编程，”塞拉诺说。“现在我们必须证明再生。”