合成生物学在干细胞工程化改造中的研究进展

作     者：蔡冰玉 谭象天 李伟 

作者机构：中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室 中国科学院大学 中国科学院干细胞与再生医学创新研究院 北京干细胞与再生医学研究院 

出 版 物：《合成生物学》 (Synthetic Biology Journal)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家重点研发计划（2019YFA0903800） 

主　　题：多能干细胞 合成生物学 细胞治疗 类器官 干细胞工程化改造 

摘      要：多能干细胞具备自我更新能力和多向分化潜能，其分化衍生的细胞及类器官在再生医学中具有巨大的应用潜力。但是干细胞临床转化仍然存在许多挑战。合成生物学“自上而下的设计理念，结合基因编辑以及合成受体在内的强大工具库，能够赋予细胞新的功能，实现干细胞工程化改造。在此，本文总结了多能干细胞的临床应用和干细胞临床转化面临的主要挑战：干细胞分化衍生物的致瘤性、异质性、免疫原性，以及合成生物学在干细胞工程化改造中的应用：精确控制细胞命运、调控细胞通讯、优化类器官结构功能、监测并清除致瘤细胞。这些合成生物学工具为干细胞工程化改造提供了新的策略和平台，有望解决干细胞临床应用现存的诸多挑战，推动再生医学的进一步发展，实现“器官再生这一核心目标。