微流体芯片系统用于表征具有FailSafe杀死开关的对葡萄糖反应的胰岛素分泌细胞

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 再生医学是一种再生医学.
• 糖尿病研究 糖尿病研究

背景情况:

• 1型糖尿病 (T1D) 治疗面临的挑战是多能细胞衍生岛屿替代疗法,由于不受控制的细胞增殖和瘤性风险.
• 在T1D的基于细胞的疗法中,急需加强安全机制.

研究的目的:

• 建立一个对葡萄糖敏感,胰岛素分泌细胞系的概念验证,配备集成的FailSafe杀死开关.
• 为了提高多能细胞衍生胰岛素分泌细胞的安全性,用于T1D治疗.

主要方法:

• 通过中断重编程从小鼠胰腺β细胞生成β细胞诱导的原始类细胞 (βiPLCs).
• 利用CRISPR/Cas9来创建一个FailSafe βiPLC线 (FSβiPLCs),通过将HSV-胺基酶 (TK) 杀死开关与Cdk1基因联系起来.
• 采用基于PDMS的透毛细管微流体系统来评估杀死开关功能和葡萄糖刺激胰岛素分泌 (GSIS) 在芯片上的测试.

主要成果:

• FSβiPLCs表现出胰腺β细胞的基本特性,包括对葡萄糖敏感的胰岛素分泌.
• 集成的FailSafe杀死开关有效地用甘西克洛维尔 (GCV) 以剂量依赖的方式消灭分裂细胞,而非分裂细胞仍然具有耐药性.
• 与增殖细胞相比,耐药,不分裂的FSβiPLCs表现出增强的胰岛素分泌和葡萄糖反应能力.

结论:

• 这项研究提供了一个FailSafe杀死开关系统的概念验证,用于对葡萄糖敏感的胰岛素分泌细胞,解决T1D细胞替代疗法的安全问题.
• 微流体系统在评估工程细胞的功能和安全方面发挥了重要作用,突出显示了杀死开关在减轻瘤性风险方面的潜力.
• 开发的系统为1型糖尿病的更安全的多能细胞衍生疗法提供了一个有希望的策略.