瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）和美國的科學家們開發(fā)出了一種強大的方法，確定人類胚胎干細胞的特征以及它們的醫(yī)療應用潛力。

干細胞的多能性是將它們用于再生醫(yī)學和組織工程學的關鍵。多能性指的是細胞分化為不同細胞類型的能力。這意味著我們要能夠可靠地獲得、培養(yǎng)和維持完全多能性干細胞。生成處于多能性最早期，即基態(tài)（ground）或原始態(tài)(naïve)的人類胚胎干細胞非常的困難，而在小鼠細胞中則很容易做到這一點。

麻省理工學院Rudolf Jaenisch，Salk研究所Joe Ecker，及瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院Didier Trono的三大實驗室，現(xiàn)在開發(fā)出了一個四步的過程來確定人類胚胎干細胞的準確標記，將它們與精確的發(fā)育時間關聯(lián)起來。這項首先針對人類胚胎干細胞的研究工作發(fā)布在7月14日的《細胞干細胞》（Cell Stem Cell）雜志上。

第一個標準涉及一種嚴格的檢測，看看原始態(tài)干細胞對小鼠-人類胚胎的貢獻。如果生成的生物體（所謂的“嵌合體”）包含任何人類的DNA，這標志著這些干細胞移植成功。

第二個標準是檢測450萬個稱作為“轉(zhuǎn)座子”的RNA生物標記物的表達譜，轉(zhuǎn)座子是可以在基因組中四處移動的遺傳元件——事實上，它們構(gòu)成了一半的人類基因組。由于它們可以通過將自身插入到基因中引起危險的突變，在胚胎早期發(fā)育階段轉(zhuǎn)座子實際上受到抑制。然而，一些轉(zhuǎn)座子也調(diào)控了基因表達，在維持生物體穩(wěn)態(tài)中起至關重要的作用。研究人員證實分析在干細胞中活化的轉(zhuǎn)座子是它們多能性階段一個極其敏感和高度可重復的指標。

第三個標準的焦點是這些細胞的DNA甲基化狀態(tài)，相比于始發(fā)態(tài)(primed)胚胎干細胞，原始態(tài)胚胎干細胞中DNA甲基化較低。最后，第四個標準是女性原始態(tài)細胞中X染色體的表觀遺傳狀態(tài)，其與人類植入前胚胎相似。

這項研究為廣泛地評估人類多能細胞的階段、狀態(tài)和質(zhì)量提供了一張線路圖，可以克服當前在研究和臨床應用中使用這些細胞的一些限制?；谶@項工作，研究人員已開發(fā)了一個叫做Cellphmed的啟動項目。該公司的使命是簡化第二個標準的實驗工作，其中涉及分析轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)錄譜，生成一些可用于廣泛的研究和臨床應用的人類細胞標記物。

Rudolf Jaenisch是干細胞研究領域的權(quán)威人物，他是Whitehead研究所的創(chuàng)始人之一，曾經(jīng)擔任過國際干細胞學會的主席。其在一系列的領域做出了有影響的工作，包括基因敲除小鼠、表觀遺傳學研究、核移植、iPSC等，解決了這些領域幾乎所有的重要問題。

Jaenisch曾在1974年成功構(gòu)建出第一只轉(zhuǎn)基因小鼠，由此改變了遺傳學的研究模式。2013年他在Cell雜志上發(fā)表了一項研究成果，將再次徹底改變遺傳工程動物模型的構(gòu)建方式，甚至有可能重新定義哪些物種可作為模式生物。

2015年，Jaenisch領導Whitehead研究所的研究人員開發(fā)出了一種方法，監(jiān)測單個細胞中隨著時間推移發(fā)生的DNA甲基化改變。這一突破性的研究成果發(fā)布在頂級科學期刊Cell雜志上。

2015年12月，Jaenisch和Whitehead生物醫(yī)學研究所的Richard A Young博士共同領導研究人員，構(gòu)建出了在人類胚胎干（ES）細胞和成體細胞中構(gòu)成人類基因組三維（3D）結(jié)構(gòu)，并調(diào)控了基因表達的DNA環(huán)的圖譜。一些基因和調(diào)控元件在這一染色體框架內(nèi)的定位有可能幫助科學家們更好地指導他們的基因組研究，確立突變與疾病發(fā)生發(fā)展之間的關系。這一成果發(fā)布在Cell Stem Cell雜志上。

2016年4月， Jaenisch和Whitehead研究所的研究人員利用一種新方法確定了，在全基因組關聯(lián)研究(GWAS)中鑒別出的一種非編碼突變是如何促成散發(fā)性帕金森病(PD)的。這種方法可用于為其他有遺傳性病因的散發(fā)性疾病，如多發(fā)性硬化癥、糖尿病和癌癥分析GWAS結(jié)果。他們的結(jié)果在線描述在Nature雜志上。