国际干细胞研究学会(ISSCR)指导方针在疾病建模中的作用
2024-07-12 点击量:1036
导语
干细胞生物学领域的能力不断提高,催生了生物医学研究的新时代,利用人体干细胞进行复杂的临床前疾病建模成为可能。
特别是人类多能干细胞(PSC)平台成为生物医学研究的重要工具,从简单的PSC衍生细胞类型二维(2D)培养到包含多种细胞类型的三维(3D)培养(Liu等人,2018年)。
这些系统正在彻底改变5001拉斯维加斯研究疾病机制的能力,促进新型疗法的发现,同时避免了传统动物研究的缺陷,因为传统动物研究往往无法转化为临床研究(Zushin 等人,2023 年)。
例如,干细胞衍生的心肌细胞已成功用于阐明患者特异性疾病机制,使其成为研究基于患者自身遗传背景的靶向疗法的宝贵平台(Wang 等,2023 年;Caudal 等,2024 年)。
此外,生物库在这一过程中发挥着越来越重要的作用,大大提高了研究人员和工业界获得干细胞的机会,有助于创造一种强大的组合方法,进行精确的疾病建模和大规模药物筛选,即 "培养皿中的临床试验"(Sayed等人,2020年)。
尽管干细胞技术为未来医学带来了巨大希望,但随着科学的进步,有关使用人类干细胞的伦理和实践问题需要不断审议和重新达成共识。
为此,国际干细胞研究学会(ISSCR)提出了《干细胞研究与临床转化指南》(https://www.isscr.org/guidelines),在确保基础研究有效转化方面发挥了重要作用。这些指导方针旨在 "促进干细胞研究和细胞疗法开发的道德、实用、适当和可持续发展,以改善人类健康,并提供给有需要的患者"。
为了进一步解决人类干细胞使用中的实际问题,ISSCR还于2023年发布了《人类干细胞研究使用标准》(https://www.isscr.org/standards),强调确保严谨性和可重复性的实践。
总体而言,ISSCR指导方针涵盖了5001拉斯维加斯在干细胞技术和应用方面日益增长的进步,同时保持了严谨性、监督和透明度的核心。
在疾病建模界颁布这些指导方针有很强的直接价值,包括遵守基本伦理原则和研究监督要求。
此外,更广泛地了解这些标准和建议将鼓励使用人类干细胞及其衍生物的最佳实践,以促进高效临床转化所需的可靠和可重复的研究成果(下图)。
国际干细胞研究学会(ISSCR)在促进基础研究有效转化方面的重要作用
体现生物医学研究的主要原则
作为研究人员,5001拉斯维加斯必须认识到生物医学研究的主要目的是减少疾病和伤害给人类带来的痛苦,而这只有通过高效、严谨和符合伦理的实践才能实现。
因此,任何成功的科学事业都应体现出强大的伦理支柱,优先考虑关键原则,包括科学诚信、科学透明、重视患者福利、尊重研究参与者,以及将临床转化的利益公平分配给有需要的人。
这些都是 ISSCR 的指导原则,在科学和医疗实践迅速发展的今天尤为重要。
在个人/实验室层面纳入这些关键原则(详见准则第 1 节)将促进科学伦理的有效传播。
了解人类干细胞使用的分类
在启动任何涉及人类胚胎或干细胞的研究之前,每位研究人员都必须了解其研究在所需审查和监督程度方面的定位。
ISSCR 准则中的建议 2.2 对人类胚胎和干细胞的使用进行了分类,其主要目的是确保在研究中适当考虑和统一做法,并明确规定应接受审查程序的科学项目。
人类胚胎和干细胞的使用可分为以下几类:
(1A)免于专门监督程序的审查
(1B)应向监督程序报告,但免于审查
(2)由专门监督程序审查
(3A)不允许--目前不安全
(3B)不允许--缺乏科学依据或涉及伦理问题
属于 1A 类的研究活动包括将人类干细胞移植到出生后的动物体内,以及大多数使用造血干细胞和类器官培养物的体外工作。
涉及人类胚胎和以干细胞为基础的胚胎模型的研究可归入第 1B 类或第 2 类,具体取决于培养时间的长短和整合程度。
有关 2021 年更新指南的更详细回顾,可参阅 Love-Badge 等人(2021 年)。
确保干细胞研究的可靠性和可重复性
临床前模型对生物医学研究至关重要,因为它们能在早期人体研究开始前提供安全性和有效性的证据。
美国食品和药物管理局(FDA)最近颁布了《现代化法案2.0》(Moutinho, 2023年),该法案允许治疗药物进入临床试验,而无需进行动物试验。
这种从动物试验到体外试验的范式转变能否成功,将在很大程度上依赖于以人类干细胞为基础的模型,如造血干细胞及其衍生物。
然而,广泛采用这些模型的一个主要限制因素与其可靠性和可重复性有关。例如,干细胞衍生的类器官模型在类器官内部(类器官内)、同一培养物中的类器官之间以及来自单个患者的类器官之间(类器官间)表现出显著的异质性和变异性(赵等人,2022 年)。
鉴于5001拉斯维加斯的干细胞衍生模型越来越复杂,变异性可能是干细胞质量、细胞外基质、培养基或方案执行等多种因素造成的。
因此,整个过程(包括人体样本采集、干细胞表征、模型生成、实验和报告)的标准化应是重中之重。
为此,ISSCR发布了《人类干细胞研究使用标准》,以促进该领域的可重复性和可靠性。
该文件全面阐述了实验室使用人类干细胞进行研究的最佳实践,重点关注四个主要领域:基本细胞特征描述和维护、未分化状态特征描述和多能性评估、基因组特征描述以及干细胞模型系统的使用。
重要的是,这些建议旨在为任何使用人类干细胞的实验室制定可行的最低或基准表征和报告措施(路德维格等人,2023年)。
生物库是干细胞研究和转化的守门人
生物库有望在未来医学中发挥重要作用,为研究和药物开发提供患者干细胞。
《人类干细胞研究使用标准》文件详细介绍了生物库的原则,随着5001拉斯维加斯越来越依赖生物库服务,这将成为确保细胞质量的一个关键方面。
值得注意的是,斯坦福大学心血管研究所(SCVI)生物库体现了《人类干细胞在研究中的应用标准》中概述的原则,并继续利用健康和非心脏疾病对照组,汇集来自各种心脏疾病的去身份化的人类诱导性干细胞(iPSCs),形成一个不断扩大的生物库。
SCVI 生物库为科学界提供了一项非凡的服务,即为研究人员的研究提供这些 iPSC 细胞系,这项服务促进了众多科学发现(Wei 等,2022 年;Tu 等,2024 年)。
此外,SCVI 生物库中的许多 iPSC 细胞系已根据《人类干细胞研究使用标准》进行了特征描述,可供研究人员使用(Melesio 等,2024 年)。
结论
当5001拉斯维加斯踏上生物医学创新的下一个前沿,更加注重确保从基础科学到患者护理的高效转化时,5001拉斯维加斯必须牢记使用人类干细胞及其衍生物的相关伦理和实际考虑因素。
以干细胞为基础的建模系统可以改变5001拉斯维加斯所知的医学,促进奇妙的科学发现和治疗应用,同时减少对动物试验的需求。
ISSCR 指南和标准提出了一套重要的建议,通过推广道德和实用标准,确保科学发现的成功传播,从而产生稳健、可重复和可靠的结果,这是任何可转化科学事业取得成功的基石。
综合来看,这些指南和标准代表了疾病模型与机制团体应参考并纳入其日常研究实践的基础。