含有异源核和线粒体的多能细胞制造技术

提供如下的异源嵌合ＥＳ细胞，其含有来自一个物种的一个个体的核和来自相同物种的不同个体的线粒体。ＥＳ细胞可用于分化为分化的细胞型，用于治疗，或研究在形成胚胎和分化中的不同发育过程。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域是对细胞的操作，以产生用于核移植方法的非人类卵母细胞，其中这些核移植单位含有来自相同种的两个不同细胞来源的异源核和线粒体。
技术介绍
已经证实能将分化细胞的核移植到去核成熟(term)细胞中，产生去分化的多能细胞，这为生物学操作、研究和治疗提供了广泛的机会。应用能替代或补充生物缺陷或不利医学病症的细胞或器官纠正这些缺陷或病症的机会越来越多。至于移植，迄今仍依赖于从供体获得的器官，其中供体已经死亡，或者供体有两份器官而放弃其中一份。尽管积极鼓励人们在死后提供可以使用的器官，但是可以利用的器官仍然极其短缺，许多人排队等待。在替换缺陷器官失败可能致命的情况下，找到替代器官的时间十分有限。不仅器官供应短缺，而且供体必须与受体组织相容。甚至在供体与受体之间有紧密的组织相容性匹配时，受体通常也必须依赖免疫抑制药物防止移植物排斥。这些药物对移植受体通常有严重的副作用，但是必须忍受，因为没有移植物将是致命的。由于手术能力已经扩展，细胞和器官移植物纠正大量适应证的可能性越来越大。胚胎干(“ES”)细胞提供了按照需要生产分化细胞、器官和完整个体的机会，使人们可以克隆特定基因型。至于家畜，例如有蹄类动物，来自着床前家畜胚胎的核支持去核卵母细胞发育成熟(Smith等人，Biol Reprod.401027-1035(1989)；Keefer等人，同上50935-939(1994))。由于ES细胞的意义和重要性，有大量论文报道了该技术的不同方面。例如，Notarianni等人，J.Reprod.Fert.Suppl.43255-260(1991)报道了来自猪和绵羊胚泡的稳定的多能细胞系的建立；Gerfen等人，Anim.Biotech.61-14(1995)报道了从猪胚泡中分离胚胎细胞系，这些细胞在培养过程中分化为几种不同的细胞型；Cherny等人，Theriogenology 41175(1994)报道了长期培养保存的多能牛原始生殖细胞衍生的细胞系，它们形成胚状体并自发分化为至少两种不同的细胞型；Campbell等人，Nature 38064-68(1996)报道了在有利于分离小鼠中的ES细胞系的条件下培养绵羊胚胎，在第9天对胚胎的胚盘(“ED”)细胞进行核移植，产生活的羊羔；VanStekelenburg-Hamers等人，Mol.Reprod.Dev.40444-454(1995)报道了从牛胚泡的内细胞团(“ICM”)细胞中分离并表征永久细胞系；Smith等人，WO 94/24274，1994年10月7日公布，Wheeler等人，WO94/26889，1994年11月24日公布，报道了可用于生产转基因动物的牛和猪多能ES细胞的产生；Collas等人，Mol.Reprod.Dev.38264-267(1994)报道了通过向去核成熟卵母细胞中显微注射裂解的供体细胞，对牛ICM进行核移植(参见，Keefer等人，同上文)；Sims等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 906143-6147(1993)报道了通过将体外短期培养的牛ICM细胞的核移植到去核成熟卵母细胞中，生产小牛(参见，Stice等人，Biol.Reprod.54100-110(1996))。最后，Robl等人的PCT/US97/12919报道了由种间核移植产生的ES细胞。ES细胞操作提供的特殊机会保证了对ES细胞的特性、它们可来自的来源、它们增殖和成熟的方式等的持续研究和改进。因此，十分关注寻找在细胞和器官或器官片段发育中广泛使用ES细胞的方法，用于移植、动物饲养、研究导致细胞分化和类器官、器官及其部分形成的发育过程。专利技术概述提供如下的方法和组合物，它们涉及能够培养增殖并分化为不同细胞型的修饰卵母细胞和ES细胞，工程化ES细胞，由其产生的分化细胞，器官或其部分和由之产生的生物。该方法包括使用异源卵细胞，其中异源是指用于细胞的最终物种(这些细胞去核并导入入异种核)产生含有来自一个种的细胞质和线粒体和来自不同种的核的嵌合细胞。在嵌合细胞增殖获得可产生ES细胞的核移植(NT)单位后，ES细胞可用于进一步增殖和科学研究，或者可将NT单位移植到异源、同源或其它相容的异种宿主子宫中(基于原始卵母细胞)以备妊娠和分娩。然后可以收获来自该F1动物的卵母细胞，去核，导入异源核，产生一种卵细胞，该细胞能产生含有单一物种的蛋白质、有免疫能力的细胞，在植入异体宿主时排斥危险降低，因而能够接受。对于本申请，这些细胞及其后代被称为“异源嵌合的”(allochimeric)。特别关注将要施用分化异源嵌合细胞的宿主的核的用途。具体实施方案描述提供了如下的异源嵌合细胞，其含有来自第一个物种的第一个个体的线粒体和来自相同物种的第二个个体的核。一般来说，将产生能发育成胚胎或大量不同细胞型的多能细胞，其含有来自异源物种的线粒体(异源物种是指目的种)，和异种的核(异种是指将要植入细胞的物种，或与细胞植入和细胞分化为胚胎相容的不同物种)。发育或成熟的胚胎然后可用于收获卵母细胞，使卵母细胞去核，并导入来自相同物种的核作为线粒体。产生的异源嵌合细胞可以在体外和体内用于研究分化，用于产生不同分化途径(例如外胚层、内胚层或中胚层)的细胞，和这些类别的细胞，如神经元细胞、神经元、星形细胞、神经胶质细胞、神经节等，造血细胞，例如淋巴细胞、巨噬细胞、NK细胞、红细胞、巨核细胞等，成纤维细胞、成肌细胞等。该方法包括下列主要步骤1.收获卵细胞并去核。2.将来自不同于该卵细胞的物种的核线粒体基因导入不同物种的体细胞的核基因组中。3.将来自不同于该卵细胞的物种的核导入去核卵细胞中，产生嵌合细胞。4.扩增嵌合细胞，产生活性(competent)嵌合ES细胞，或者温育以发育核移植(NT)单位。5.将活性嵌合NT单位植入到相容的雌性宿主中。6.使嵌合NT单位生长为胚胎或至足月，产生新生动物。7.使新生动物生长到一定年龄，产生嵌合卵母细胞。8.从后代中收获嵌合卵母细胞。9.将嵌合卵母细胞去核，导入与卵母细胞线粒体异源的核，产生异源嵌合NT单位。10.培养异源嵌合NT单位产生ES细胞。11.任选地遗传修饰异源嵌合ES细胞。12.利用异源嵌合ES细胞生产其它细胞型。现在将详述该方法的每一个步骤。1.收获卵细胞并去核。卵细胞可从任何常规目的宿主中收获，希望含有来自目的物种的线粒体。因此，任何目的哺乳动物种都可用作卵细胞的来源，特别是家畜，更特别地是大型家畜，例如马、牛、绵羊、猪、猫、犬、兔、鼠等，和灵长类动物，例如人、猴和猿。卵母细胞可以用任何常规方法获得，取决于卵泡的来源是宰杀动物还是需要手术方法。特别关注的是灵长类动物细胞，更特别地是人类细胞，它们可用于产生分化的细胞。这些细胞可来自这些物种的任一成员，随后使用的核将决定物种和细胞的组织相容性。本专利技术尤其使用人类细胞，尽管也有异源嵌合细胞能起作用的其它物种的例子，例如珍稀动物、体外受精不可行的动物等。人类细胞已经分离并去核。在Zhang等人，J.Assist.Reprod.Genet.12361-8(1995)中，分离并冻存人类胎卵，在融解后发现能成熟形成极体。Messinis等人，Br.J.Obstet.Gynaecol.9339-42(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产异源嵌合细胞的方法，其含有来自第一个人的线粒体和来自第二个不同的人的核，该方法包括：将来自第一个人的卵母细胞去核；将来自非人类的物种的核导入该去核卵母细胞中，产生第一种嵌合卵母细胞；培养扩增第一种嵌合细胞，产生ＮＴ单位； 将该ＥＳ细胞植入相容的雌性宿主中，使该ＮＴ单位生长为至少一个含有第二种嵌合卵母细胞的胚胎；收集并分离至少一个第二种嵌合卵母细胞；将至少一个第二种嵌合卵母细胞去核，并将人的核导入该第二种嵌合卵母细胞中，产生异源嵌合ＮＴ单位；和 培养该异源嵌合ＮＴ单位，产生异源嵌合ＥＳ细胞。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD威斯特，
申请(专利权)人：先进细胞技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]