科學家們開發了一種新方法，無需加入有可能增加危險突變或癌癥風險的基因，就可以將成體組織細胞重編程為像胚胎干細胞一樣的細胞。
自2006年報道創造出誘導多能干細胞（iPS）以來，研究人員一直在致力于實現這一目標。以往，他們曾設法利用小分子化合物來減少所需的基因數量，但總是無法避開一個基因：Oct4。
現在，在發表于《科學》（Science）雜志上的一篇新研究論文中，北京大學的研究人員報道稱僅利用化合物就可成功構建出iPS細胞，他們將之命名為CiPS細胞。
隨后進入到了zui困難的部分。鄧宏魁說，當研究小組將Oct4替代物與另外3個基因的替代物組合時，成體細胞并沒有變為多能細胞，也沒有轉變為任何的細胞類型。
北京大學干細胞生物學家鄧宏魁（Hongkui Deng）和他的研究團隊，為了尋找Oct4基因的化學替代物對1萬個小分子進行了篩查。鑒于其他的研究小組都是尋找可直接替代Oct4的化合物，鄧宏魁研究小組采用了一種間接的方法：在除Oct4其他常見基因都存在的條件下，尋找可以重編程細胞的小分子化合物。
研究人員花了一年多的時間來調整化合物組合，直到他們zui終發現一個組合可以生成重編程早期的一些細胞。但這些細胞仍然缺乏多能性標志基因。通過添加DZNep，一種已知可促成晚期重編程階段的化合物，他們zui終得到了*重編程的細胞，但數量非常的少。隨后，研究人員又找到了另一個化合物將效率提高了40倍。zui終，利用7個化合物組合的混合物，研究小組讓0.2%的細胞發生了轉化——與采用標準iPS技術的結果相當。
通過將這些細胞導入到發育小鼠胚胎中，該研究小組證實它們具有多能性。在動物體內，CiPS細胞生成了所有重要的細胞類型，包括肝臟、心臟、腦、皮膚和肌肉。
“一直以來人們總想知道，小分子是否能夠替代所有的因子。這篇論文證實它們確實可以。研究CiPS細胞能夠讓我們深入地了解重編程機制，”Whitehead生物醫學研究所細胞生物學家Rudolf Jaenisch說。Jaenisch是*批構建出iPS細胞的科研人員之一。
這一研究成果還可以幫助再生生物學家解答：兩棲動物如何生長出新的肢體這一問題。鄧宏魁研究小組發現，一個多能性指示基因Sall4表達于CiPS細胞重編程過程中的極早期，在iPS細胞重編程過程中則非如此。相同的Sall4也參與了青蛙再生失去肢體的過程：在再生之前，肢體細胞會發生去分化（de-differentiate），這一過程與重編程類似，Sall4在這一過程的早期活化。
印第安納大學Anton Neff說：“這一研究發現為破譯導致Sall4表達的信號通路，提供了一個重要框架。”
Gladstone研究所重編程研究員丁勝（Sheng Ding）說，該研究標志著這一領域“重大的進展”。但他也指出在這一化合物重編程方案廣泛應用之前，研究小組還需證實它能夠對人類細胞起作用。包括利用RNA等在內其他的策略也可以實現重編程，且相比zui初的iPS生成技術擾亂基因的風險較小，并已被應用于人類。事實上，科學家們正在計劃對通過這樣的方法衍生出的iPS細胞開展臨床試驗。
鄧宏魁利用他的方法已在人類細胞中取得了一些進展，但還需要對其進行調整。“也許還需要一些其他的小分子，”他說。
如果證實這一技術在人類中安全且有效，它有可能能夠應用于臨床。它沒有引起突變的風險，化合物自身似乎是安全的：其中有4個化合物已用于臨床。小分子可以很容易地穿過細胞膜，因此在啟動重編程后可以將它們清除。
