For  the  first  time  in  the  world, Chinese scientists have managed to convert human somatic cells to pluripotent stem cells through chemical reprogramming, breaking the technological bottleneck for stem cell research and creating new possibilities for regenerative medicine.

    Pluripotent stem cells can self-renew indefinitely and differentiate into cells with all kinds of functions in a body, which makes them valued in cell treatment, drug screening and disease models.

    However, pluripotent stem cells only exist for a short period of time during the early stage of embryonic development, then they differentiate. Thus, proper technologies are needed to gain such stem cells if people wish to have them available all the time.

    Unfortunately, it is well acknowledged within the industry that the limitation of the epigenome in human somatic cells is extremely strict, so it is extremely challenging to have human somatic cells acquire pluripotency through chemical reprogramming.

    "The characteristics and homeostasis regulation of human somatic cells are way more complicated than other species used for tests," said Deng Hongkui, lead scientist of the research group at the Peking-Tsinghua Center for Life Sciences.

    Inspired by axolotls, the scientists found that the generation of stem cells was not a one-step action. "There is an intermediate plastic state that occurs during the axolotl limb regeneration after they are injured," said Deng.

    Following this idea, the research group adopted more than 20 strategies and conducted screening millions of small molecule combinations. It took the scientists six years to find the combination of six small molecules and reprogram human somatic cells to cells in the intermediate plastic state, according to Deng.

    Compared with traditional technologies adopted for pluripotent stem cell induction, it is safer and simpler via small molecules. Tests on mice showed that the number of genetic mutations brought by the latter was significantly smaller than that by the former.

    The approach is also easy to be standardized and controlled. These features break the limitations facing traditional induction technologies in clinical application.