[发明专利]一种通过产生异核体对细胞重新编程的方法

说明书

本发明涉及通过细胞核增加来对动物细胞和动物细胞核重新编程。本发明还涉及用包括胞核增加的方法来产生动物的细胞、细胞系、组织、器官、胚胎和非人动物。

胞核增加是将一个细胞的细胞核加入另一细胞的细胞核中。胞核增加与胞核转移的不同之处在于，将胞核加入未去核的细胞中，然后该细胞可能丧失或随后除去受者(即宿主细胞)的胞核或胞核DNA(去核)。胞核增加与胞核转移相比有某些优点，它能增强胞核重新编程的效率以及发育能力，从而产生用于农业、医学、兽医学和研究用途的动物细胞、细胞系、组织、器官、胚胎和动物。

胞核转移已被用来产生克隆后代，该方法是将供者胞核转移到卵母细胞中，该卵母细胞中的母体染色体被事先除去或去核。

由于能通过例如胞核转移来产生克隆的后代，因此能产生大量相同的后代，而且有机会选出所需的动物基因型。例如，可根据患者特异的或与供体匹配的主要组织相容性基因、或动物性别、抗疾病能力、增强的生产性状或任何其它理由，从动物、胚胎、培养的细胞或培养的细胞系选出胞核供体细胞来源。同样，可从基因工程改造的或修饰的细胞选出胞核供体细胞，以产生转基因细胞、胚胎和非人动物。

尽管已经描述了在一些动物中通过胞核转移来对细胞重新编程，但是所用程序通常是低效率的。

本发明的目的是克服或至少减少现有技术中的一个或多个困难或缺陷。

本发明第一方面提供一种制备重新编程的二倍体细胞的方法，该方法包括：

提供一个供体细胞或供体细胞核，和一个受体细胞；

将供体细胞或供体细胞核导入受体细胞中，以产生非整倍的细胞；

使非整倍体细胞在合适的环境下维持足以使供体细胞核重新编程的时间；和

通过所述重新编程的非整倍体细胞的受体细胞核或细胞核DNA的去除、破坏或丢失，从所述重新编程的非整倍体细胞产生重新编程的二倍体细胞。

申请人已经发现胞核增加的破坏性可能比胞核转移小。在胞核增加时，将供体胞核放入完整细胞中，使其受重新编程性因素的作用。这些重新编程性因素可能与受体细胞的中期板、细胞核、染色质、染色体或DNA有关，或与通常通过受体细胞因胞核转移程序而被除去或缺失的胞质组分有关。胞质增加使得供体细胞核虽然接触这些因素但对细胞功能破坏最少。

胞核增加包括在导入供体细胞核之后或同时，受体细胞的中期板、细胞核、染色质、染色体或DNA随后丧失、被破坏或除去。供体细胞接触重新编程性因素的时间长短可能受去核过程的影响。当供体细胞核导入受体细胞中后，产生了非整倍的细胞。出于本文的目的，该非整倍的细胞包括多倍体细胞。如果在增加供体细胞的细胞核之后，细胞的中期板、细胞核、染色质、染色体或细胞核DNA没有丢失、去除或破坏，则该细胞仍维持是非整倍体细胞。重建的二倍体细胞是在细胞核增加之后或同时，受体细胞的中期板、细胞核、染色质、染色体或细胞核DNA从细胞中丧失、从细胞去除或受破坏时的细胞。

本发明方法可用来产生重新编程的细胞，例如至少部分重新编程(例如去分化)成为另一种体细胞状态，或基本上完全重新编程(例如去分化)成为胚细胞结局。例如，在重新编程的细胞中，与重新编程状态相关的一个或多个基因可能被激活，和/或在供体细胞中表达的一个或多个基因可能被阻遏。

本发明方法可用来对经过基因工程改造的细胞进行重新编程。细胞核供体细胞可选自基因工程改造或修饰的细胞，以便产生基因工程改造的干细胞、干细胞系和干细胞衍生的细胞或细胞系，例如，多能性胚胎干细胞(ES)或ES衍生的体细胞(它们可用选择干细胞的已知方法来分离、纯化或增殖)。

因此，本发明第二方面提供了一种制备重新编程的经基因修饰的二倍体细胞的方法，所述方法包括：

提供

供体细胞或供体细胞核，该供体细胞或细胞核经过基因修饰而除去或减少了不需要的活性或具有或提高了所需的活性，和

受体细胞；

将供体细胞或细胞核导入受体细胞中，产生非整倍的细胞；

使该非整倍体细胞在合适的环境下维持足以使供体细胞核被重新编程的时间；和

通过使所述重新编程的非整倍体细胞中的受体细胞核或胞核DNA的去除、破坏或丢失，从所述重新编程的非整倍体细胞产生重新编程的经基因修饰的二倍体细胞。

本发明第三方面提供了一种制备重新编程的遗传上异常的细胞的方法，所述方法包括

提供

供体细胞或供体细胞核，该供体细胞或细胞核从遗传上异常的细胞(如患有遗传疾病的动物或人的细胞)衍生获得，和

受体细胞；