TW201835326A - 用於使用誘導性多能幹細胞之後代中的輔助繁殖及基因缺陷預防的系統及方法 - Google Patents

Abstract

永生化基因物質之儲備物儲存於一基因庫中，用於提供一資源(例如，人工配子)給夫婦(例如，同性夫婦)以產生生物相關子女。該等儲備物提供自一個配偶之誘導性多能幹細胞(iPSC)衍生精子及/或自另一配偶之iPSC衍生卵子的能力。舉例而言，一生物樣本被儲存為iPSC，其可用以在由一使用者需要時(例如，在提供該樣本之後的一年或多年，例如，在提供該樣本之後的5年或多於5年)產生基因物質(例如，受孕用人工配子)之一無限供應。舉例而言，此基因庫可幫助一同性(或不孕)夫婦中希望在他或她的生命期間之某時生育親生子女，但在即刻的時間範圍內並不計劃生育一子女的一個體。

Description

用於使用誘導性多能幹細胞之後代中的輔助繁殖及基因缺陷預防的系統及方法

本發明大體上係關於輔助繁殖領域。在某些實施例中，本發明更特定地係關於允許夫婦(例如，同性夫婦，例如，不孕夫婦)使用永生化誘導性多能幹細胞(induced pluripotent stem cell；iPSC)生育與父母兩人皆基因相關之親生後代的平台(例如，儲存平台)。在某些實施例中，本發明亦關於用於使用基因體編輯技術對誘導性多能幹細胞(iPSC)進行基因編輯之系統及方法。

根據2010年普查結果，據估計，超過111,000對同性夫婦—約17%—撫養近乎170,000個親生子女、領養子女或繼子女。在女性夫婦當中，近乎24%撫養親生子女、領養子女或繼子女，相較之下，男性夫婦為10%。 當前，希望成為親生父母之女性夫婦選擇體外受精(in vitro fertilization；IVF)及/或授精(insemination)。舉例而言，可進行使女性夫婦懷孕之以下程序：(1)對配偶一人或兩人進行精子供體授精；(2) IVF，使用一個配偶之卵子且由供體精子受精，將胚胎植入至另一配偶體內；(3) IVF，使用一個配偶之卵子且由供體精子受精，將胚胎植入至代孕者體內；(4) IVF，使用供體卵子及供體精子，將胚胎植入至一個配偶體內；(5) IVF，使用供體卵子及供體精子，將胚胎植入至代孕者體內；(6) IVF，使用來自配偶兩人之卵子及供體精子，將胚胎植入至一個配偶體內；或(7) IVF，使用來自配偶兩人之卵子及供體精子，將胚胎植入至配偶兩人體內。 此外，當前，IVF及/或代孕為希望成為親生父親之男性夫婦(兩個男性)的選項。舉例而言，可進行使男性夫婦懷孕之以下程序：(1) IVF，使用供體卵子及來自配偶一人或兩人之精子，將胚胎植入至代孕者體內；(2) IVF，使用供體卵子及供體精子，將胚胎植入至代孕者體內；及/或(3)傳統代孕—由配偶或供體精子受精來自代孕者之卵子。 儘管此等選項已取得成功，但此等技術並不允許同性夫婦生育與父母兩人皆基因相關之子女。 此外，不孕症為困擾15%之繁殖年齡夫婦的臨床症狀。在此等夫婦當中，28%身患造成不存在可用配子之各種病變，包括卵巢早衰患者、絕經後女性，及患有非阻塞性無精子症或導致不存在可用於輔助繁殖治療之精子細胞或長型精子細胞之任何其他症狀的男性患者。此等症狀導致總人口中高達1%女性及0.63%男性不孕。對於此等患者，需要使用供予配子，即，卵細胞或精子。此外，有高危險將重病傳給後代之基因病症的夫婦或IVF反覆失敗的患者常常依賴於供予配子以提高其生育健康嬰兒的可能性。對人工配子在輔助繁殖治療中之醫療用途感興趣的另一群患者包括早期已治癒癌症但由於所受到之抗癌治療而不孕，同時無法冷凍保存其自身配子的患者。 因此，需要允許夫婦(例如，同性夫婦)生育與父母兩人皆基因相關之子女的輔助繁殖技術。

永生化基因物質之儲備物儲存於一基因庫(bank)中，用於提供一資源(例如，人工配子)給夫婦(例如，同性夫婦)以產生與父母兩人皆生物相關之一子女。該等儲備物提供自一個配偶之iPSC衍生精子及/或自另一配偶之iPSC衍生卵子的能力。在某些實施例中，與其他體外受精方法相對比，該基因庫充當用於遍及一長時間段篩選、存取及維持iPSC之一寶貴平台。舉例而言，一生物樣本被儲存為誘導性多能幹細胞(iPSC)，其可用以在由一使用者需要時(例如，在提供該樣本之後的一年或多年，例如，在提供該樣本之後的5年或多於5年)產生基因物質(例如，受孕用人工配子)之一無限供應。以此方式，舉例而言，可避免自由一個體提供之額外樣本產生過量基因物質，且可延緩與自生物樣本產生基因物質相關聯之一組織的成本直至必要。舉例而言，此基因庫可幫助一同性(或不孕)夫婦中希望在他或她的生命期間(或甚至在他或她的生命之後)之某時生育親生子女，但在即刻的時間範圍內並不計劃生育一子女的一個體。 此外，本文中描述針對繁殖健康領域中之應用組合iPS細胞分化及基因體編輯技術的系統及方法。在某些實施例中，使用基因體編輯技術(例如，基於CRISPR/Cas之技術)來編輯iPS細胞，以移除、替換及/或編輯會造成受試者或受試者之後代之疾病或症狀(或已知為增大其風險)的一或多個基因。此等疾病/症狀之非限制性實例包括：囊腫性纖維化、亨廷頓氏病、癌症(例如，由於BRCA1基因之突變的乳腺癌)、鐮狀細胞病、唐氏綜合症、普-威二氏綜合症、肌肉萎縮症(例如，杜興氏肌肉萎縮症)、神經纖維瘤、苯酮尿症、安格爾曼綜合症、血友病、血色病、多囊腎病、脊髓性肌萎縮、泰-薩二氏症，及特納氏綜合症。 自人類iPSC產生人工配子之描述可見於Moreno等人之「Artificial gametes form stem cells」，Clin Exp Reprod Med ，2015年6月；42(2): 33-44，其內容之全文據此以引用之方式併入。此外，經由iPS細胞相關方法產生原胚生殖細胞(primordial germ cell；PGC)之描述可見於Irie等人之「SOX17 is a Is a Critical Specifier of Human Primordial Germ Cell Fate」，Cell ，第160卷，第1-2期，第253至268頁，2015年1月15日；及Hayashi等人之「Offspring from Oocytes Derived from in Vitro Primordial Germ Cell-like Cells in Mice」，Science ，2012年11月16日：第338卷，第6109期，第971至975頁，其內容之全文據此以引用之方式併入。 個體可出於支援適時受孕之目的而將生物樣本物質儲存於細胞存放庫中。舉例而言，可自血液樣本(或其他生物物質樣本)產生誘導性多能幹細胞(iPSC)，接著儲存於存放庫中以供進行中的及/或未來的使用。藉由允許使用者(操作者)遍及一時間段(例如，壽命)探測及/或分析基因物質，使用者可適當地對穩定的可再生物質樣本源計劃及進行實驗(例如，受孕用)及/或測試，而不中斷其工作流程或延遲將所要基因(例如，基因體)資訊提供至個體(例如，準確地診斷；例如，監測；例如，對個體提供個人化治療)。 近年來，自受試者之生物樣本所收集之細胞(例如，血細胞)產生iPSC已取得顯著進步。舉例而言，可藉由使用病毒載體將幹細胞關聯基因之複本—例如，Oct 3/4、Sox 2、Klf4及c-Myc (或Oct 3/4、Sox 2、Nanog及Lin28)—插入至自生物樣本所收集之細胞中來製得iPSC。參見例如K. Okita、T. Ichisaka及S. Yamanaka之「Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells」，Nature ，第448卷，第7151號，第313至317頁，2007年；K. Okita、Y. Matsumura、Y. Sato等人之「A more efficient method to generate integration-free human iPS cells」，Nature Methods，第8卷，第5號，第409至412頁，2011年。 iPS細胞在功能上類似於胚胎幹細胞之處在於，其可分化成多種不同細胞類型。舉例而言，在某些實施例中，使用已知技術自生物樣本(例如，血液、血漿、皮膚、腦脊髓液、唾液、精子、毛髮等等)所收集的受試者之細胞產生iPS細胞。在某些實施例中，使用基因體編輯技術(例如，基於CRISPR/Cas之技術)來編輯iPS細胞，以移除、替換及/或編輯會造成受試者或受試者之後代之疾病或症狀(或已知為增大其風險)的一或多個基因。 使用已知IPS細胞分化技術自經編輯iPS細胞製得卵子細胞(或原胚生殖細胞)，接著例如經由體外受精而使卵子細胞接觸精子，此後將受精卵子置放於子宮中以起始妊娠。在自經編輯iPS細胞製得原胚生殖細胞的情況下，可能需要將其置放至受試者之卵巢中以稍後產生卵子細胞。在某些實施例中，在iPS細胞來自女性受試者的情況下，可將受精卵子置放於受試者之子宮中以起始妊娠。以此方式，對於具有造成(或增加風險)將自然地傳遞至她的後代(或具有傳遞至她的後代的風險)之基因突變之疾病或症狀的女性受試者，可移除/修復該突變，使得其不會傳遞至她的後代。 此外，基因庫提供對永生化細胞(例如，iPSC)之儲備物之存取以用於基因分析，且允許使用者例如遍及個體之壽命遞送資訊，而不向個體請求任何額外樣本。此類型之資源對希望生育生物相關子女，但無法以自然手段如此做的人員(例如，同性夫婦，例如，具有不孕難題之夫婦)尤其有幫助。 在一個態樣中，本發明係關於一種用於使用誘導性多能幹細胞(iPSC)之輔助繁殖之方法，該方法包含以下步驟：自一實體存放庫存取衍生自一第一受試者之一或多個細胞之一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之一第一生物樣本收集；自該一或多個經存取iPSC製得一或多個卵子細胞；及使該一或多個卵子細胞與一或多個精子細胞(例如，其中該一或多個精子細胞係衍生自來自一或多個細胞之一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自一第二受試者之一第二生物樣本收集)接觸(或准許該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞之間的接觸)以促進該一或多個卵子細胞之受精(例如，以形成一接合子) (例如，其中來自該第一受試者之該細胞之該iPSC及來自該第二受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC各自已被特性化及維持於該存放庫中)。 在某些實施例中，該一或多個精子細胞係自衍生自一或多個細胞之一或多個iPSC衍生，該一或多個細胞係自得自一第二受試者之一第二生物樣本收集。在某些實施例中，該一或多個精子細胞係直接得自一第二受試者。 在某些實施例中，該第一受試者係男性(例如，人類男性)。在某些實施例中，該第一受試者為人類。在某些實施例中，該第二受試者為人類。在某些實施例中，該第一受試者(例如，及該第二受試者)為選自由以下各者組成之群的一成員：一小鼠、一大鼠、一倉鼠、一兔子、一豬、一貓、一狗、一馬、一靈長類動物、一綿羊、一山羊、一牛、一豬類、一雞、一鴨、一鵝，及一火雞。 在某些實施例中，衍生自該第一受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC (例如，及視情況，衍生自該第二受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC)已被特性化及維持於該實體存放庫中。在某些實施例中，該方法包含自該第一受試者之一或多個細胞產生該一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之該第一生物樣本收集。 在某些實施例中，自該一或多個iPSC製得該一或多個卵子細胞之該步驟包含：將該一或多個iPSC分化成一或多個原胚生殖細胞；將該一或多個原胚生殖細胞植入至一卵巢(例如，該受試者之一卵巢，例如，一代孕者之一卵巢)中以允許配子生成以將該一或多個生殖細胞變換成一或多個卵子細胞；及擷取該一或多個卵子細胞以用於運用該一或多個精子細胞之體外受精。 在某些實施例中，使該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞接觸(或准許該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞之間的接觸)之該步驟包含執行體外受精。 在某些實施例中，該方法包含將藉由該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一子宮(例如，(例如，該第一受試者或該第二受試者之)子宮)中以起始妊娠。 在某些實施例中，該方法包含將藉由該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一代孕者之該子宮中以起始妊娠。 在某些實施例中，自該一或多個iPSC製得該一或多個卵子細胞之該步驟包含使用一基因體編輯技術來基因修飾該第一受試者或該第二受試者之該一或多個iPSC，以移除、替換及/或編輯會造成該(等)受試者或該(等)受試者之一潛在後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因。 在某些實施例中，該等經基因修飾iPSC包含幹細胞關聯基因之一或多個複本(例如，(i) Oct 3/4、Sox2、Klf4及c-Myc，或(ii) Oct 3/4、Sox2、Nanog及Lin28) (例如，使用病毒載體)。 在某些實施例中，該疾病或症狀包含選自由以下各者組成之群的一成員：囊腫性纖維化、亨廷頓氏病、癌症(例如，由於BRCA1基因之突變的乳腺癌)、鐮狀細胞病、唐氏綜合症、普-威二氏綜合症、肌肉萎縮症(例如，杜興氏肌肉萎縮症)、神經纖維瘤、苯酮尿症、安格爾曼綜合症、血友病、血色病、多囊腎病、脊髓性肌萎縮、泰-薩二氏症，及特納氏綜合症。 在某些實施例中，該第一生物樣本包含選自由以下各者組成之群的一成員：血液、血漿、皮膚、唾液，及毛髮。 在某些實施例中，該方法包含：自該一或多個經接觸卵子細胞選擇一或多個受精卵子細胞；及使用一基因體編輯技術(例如，對該iPSC執行CRISPR-Cas9基因體編輯)來基因修飾該一或多個受精卵子細胞(例如，對該一或多個受精卵子細胞執行基因編輯及/或基因轉移)，以移除、替換及/或編輯會造成該受試者或該受試者之一後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因[例如，對胚胎執行基因編輯(例如，CRISPR)]。 在另一態樣中，本發明係關於一種用於使用誘導性多能幹細胞(iPSC)之輔助繁殖之方法，該方法包含以下步驟：自一實體存放庫存取衍生自一第一受試者之一或多個細胞之一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之一第一生物樣本收集；自該一或多個經存取iPSC製得一或多個精子細胞；及使該一或多個精子細胞與一或多個卵子細胞(例如，其中該卵子細胞係衍生自來自一第二受試者之一細胞之一iPSC，該細胞係自得自該第二受試者之一第二生物樣本收集)接觸(或准許該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞之間的接觸)以促進該一或多個卵子細胞之受精(例如，以形成一接合子) (例如，其中來自該第一受試者之該細胞之該iPSC及來自該第二受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC各自已被特性化及維持於該存放庫中)。 在某些實施例中，該一或多個卵子細胞係自衍生自一或多個細胞之一或多個iPSC衍生，該一或多個細胞係自得自一第二受試者之一第二生物樣本收集。在某些實施例中，該一或多個卵子細胞係直接得自一第二受試者。 在某些實施例中，該第一受試者係女性(例如，人類女性)。在某些實施例中，該第一受試者為人類。在某些實施例中，該第二受試者為人類。在某些實施例中，該第一受試者(例如，及該第二受試者)為選自由以下各者組成之群的一成員：一小鼠、一大鼠、一倉鼠、一兔子、一豬、一貓、一狗、一馬、一靈長類動物、一綿羊、一山羊、一牛、一豬類、一雞、一鴨、一鵝，及一火雞。 在某些實施例中，衍生自該第一受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC (例如，及視情況，衍生自該第二受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC)各自已被特性化及維持於該實體存放庫中。 在某些實施例中，該方法包含自該第一受試者之一或多個細胞產生該一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之該第一生物樣本收集。 在某些實施例中，自該一或多個iPSC製得該一或多個精子細胞之該步驟包含：將該一或多個iPSC分化成一或多個原胚生殖細胞；將該一或多個原胚生殖細胞植入至一睪丸(例如，該受試者之一睪丸)中以允許配子生成以將該一或多個生殖細胞變換成一或多個精子細胞；及擷取該一或多個精子細胞以用於該一或多個卵子細胞之體外受精。 在某些實施例中，使該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞接觸(或准許該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞之間的接觸)之該步驟包含執行體外受精，及將該受精卵子置放至一子宮(例如，供應該卵子細胞之一女性之一子宮，例如，一女性代孕者之一子宮)中以起始妊娠。在某些實施例中，該方法包含將藉由該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一子宮(例如，(例如，該第一受試者或該第二受試者之)子宮)中以起始妊娠。在某些實施例中，該方法包含將藉由該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一代孕者之一子宮中以起始妊娠。 在某些實施例中，自該一或多個iPSC製得該一或多個精子細胞之該步驟包含使用一基因體編輯技術來基因修飾該第一受試者或該第二受試者之該一或多個iPSC，以移除、替換及/或編輯會造成該(等)受試者或該(等)受試者之一潛在後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因。 在某些實施例中，該等經基因修飾iPSC包含幹細胞關聯基因之一或多個複本(例如，(i) Oct 3/4、Sox2、Klf4及c-Myc，或(ii) Oct 3/4、Sox2、Nanog及Lin28) (例如，使用病毒載體)。 在某些實施例中，該疾病或症狀包含選自由以下各者組成之群的一成員：囊腫性纖維化、亨廷頓氏病、癌症(例如，由於BRCA1基因之突變的乳腺癌)、鐮狀細胞病、唐氏綜合症、普-威二氏綜合症、肌肉萎縮症(例如，杜興氏肌肉萎縮症)、神經纖維瘤、苯酮尿症、安格爾曼綜合症、血友病、血色病、多囊腎病、脊髓性肌萎縮、泰-薩二氏症，及特納氏綜合症。 在某些實施例中，該第一生物樣本包含選自由以下各者組成之群的一成員：血液、血漿、皮膚、唾液，及毛髮。 在某些實施例中，該方法包含：自該一或多個經接觸卵子細胞選擇一或多個受精卵子細胞；及使用一基因體編輯技術(例如，對該iPSC執行CRISPR-Cas9基因體編輯)來基因修飾該一或多個受精卵子細胞(例如，對該一或多個受精卵子細胞執行基因編輯及/或基因轉移)，以移除、替換及/或編輯會造成該受試者或該受試者之一後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因。 在某些實施例中，使該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞接觸(或准許該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞之間的接觸)之該步驟包含執行人工授精或子宮內授精。 在某些實施例中，該方法包含遍及一時間段(例如，1週，例如，1個月，例如，3個月，例如，6個月，例如，1年，例如，2年，例如，5年，例如，10年，例如，15年，例如，20年)的如下(i)、(ii)及(iii)中之一或多者中之每一者：(i)自該實體存放庫存取該等iPSC；(ii)在該實體存放庫中維持該等iPSC；及(iii)篩選自該實體存放庫存取之該等iPSC。 在另一態樣中，本發明係關於一種用於使用誘導性多能幹細胞iPSC之輔助繁殖之方法，該方法包含以下步驟：在一實體存放庫中儲存來自一第一受試者之一細胞及視情況來自一第二受試者之一細胞之一或多個iPSC達一時間段(例如，1週，例如，1個月，例如，3個月，例如，6個月，例如，1年，例如，2年，例如，5年，例如，10年，例如，15年)，該第一受試者之該細胞係自得自該第一受試者之一第一生物樣本收集，該第二受試者之該細胞係自得自該第二受試者之一第二生物樣本收集(例如，其中該一或多個iPSC維持被分化成一或多個原胚生殖細胞以用於變換成一卵子及/或一或多個精子細胞之能力)；及自該實體存放庫擷取該iPSC。 在某些實施例中，該方法包含遍及一長時間段(例如，遍及一個體之一壽命)查詢該iPSC以用於無限基因分析及/或體外受精。 在某些實施例中，該方法包含收集、處理、儲存及/或分配該iPSC。 在某些實施例中，該方法包含由一運算器件之一處理器識別、定位及/或清查該存放庫中之該iPSC。 在某些實施例中，該方法包含由硬體、機器人技術等等自動地處置該iPSC。 在另一態樣中，本發明係關於一種用於使用誘導性多能幹細胞(iPSC)之輔助繁殖之方法，該方法包含以下步驟：自一第一受試者之一細胞產生一誘導性多能幹細胞(iPSC)，該細胞係自得自該第一受試者之一生物樣本收集；及使用該iPSC來產生一胚胎(例如，一受精卵子) (例如，其中來自該第一受試者之該細胞之該iPSC及來自一第二受試者之該一或多個細胞之一或多個iPSC各自已被特性化及維持於一存放庫中)。 在某些實施例中，該方法包含將該胚胎置放至一子宮中以起始妊娠。 在某些實施例中，該(等)iPSC已被基因修飾。 在另一態樣中，本發明係關於特性化永生化細胞株(例如，未分化細胞(例如，誘導性多能幹細胞(iPSC))之存放庫，該等特性化永生化細胞株能夠被培養(例如，體外、體內)、擴充(例如，體外、體內)、儲存(例如，凍結)、分化成原胚生殖細胞(例如，一或多個精子細胞、例如，一卵子細胞)，及遍及一長時間段(例如，遍及一個體之一壽命)查詢以用於無限基因分析及/或體外受精(例如，其中該存放庫為用於收集、處理、儲存及/或分配永生化生物試樣—例如，生物樣本、iPSC—之一生物存放庫；例如，其中該存放庫與經程式化以用於識別、定位及/或清查該存放庫中之生物試樣之一或多個處理器進行電通信，例如，其中該存放庫配備有硬體、機器人技術等等，以用於自動化樣本處置，例如，用於溫度及/或濕度控制)。 在另一態樣中，本發明係關於使用該存放庫以用於輔助繁殖(例如，體外受精，例如，植入至一子宮中)。 在另一態樣中，本發明係關於使用該存放庫以用於臨床前研究以用於輔助繁殖(例如，體外及體內篩選、藥品療效測試、藥品毒性測試等等)。 涉及本發明之一個態樣(例如，方法)的實施例之元件可應用於涉及本發明之其他態樣(例如，系統)的實施例中，且反之亦然。定義 為了使本發明可更易於理解，在下文中對本文中所使用之某些術語進行定義。以下術語及其他術語之額外定義可能在整個本說明書中闡述。 在本申請案中，除非另外說明，否則使用「或」意指「及/或」。如本申請案中所使用，術語「包含(comprise)」及該術語之變化形式，諸如「包含(comprising)」及「包含(comprises)」並不意欲排除其他添加物、組分、整體或步驟。如本申請案中所使用，術語「約」及「大致」等效使用。 「生物樣本」 ： 如本文中所使用，術語「生物樣本」通常係指得自或衍生自如本文中所描述的所關注生物源(例如，組織或生物體或細胞培養物)的樣本。在一些實施例中，所關注源包含生物體，諸如動物或人類。在一些實施例中，生物樣本為或包含生物組織或流體。在一些實施例中，生物樣本可為或包含唾液(例如，藉由頰部(頰內)拭子所收集)、尿液、毛髮、毛囊細胞或血液。在一些實施例中，生物樣本可為或包含骨髓；血液；血細胞；腹水；組織或細針切片檢查樣本；含有細胞之體液；自由浮動核酸；痰；唾液；尿液；腦脊髓液；腹膜液；胸膜液；淋巴液；婦科流體；皮膚拭子；陰道拭子；口腔拭子；鼻拭子；洗滌液或灌洗液，諸如管灌洗液或支氣管肺泡灌洗液；抽出物；刮片；骨髓樣本；組織切片檢查樣本；手術樣本；糞便，其他體液、分泌物及/或排泄物；及/或來自其之細胞等。在一些實施例中，生物樣本為或包含自個體獲得之細胞。在一些實施例中，所獲得細胞為或包括來自於自其獲得樣本的個體之細胞。在一些實施例中，樣本為藉由任何適當器件及/或方法直接自所關注來源獲得之「初級樣本」。舉例而言，在一些實施例中，初級生物樣本係藉由選自由以下各者組成之群的方法獲得：活體檢查(例如，細針穿刺或組織活體檢查)、外科手術、收集體液(例如，血液、淋巴、糞便等)等等。在一些實施例中，如自上下文清楚可見，術語「樣本」係指藉由處理(例如，自其移除一或多種組分及/或藉由加入一或多種試劑至其中)初級樣本獲得之製備物。舉例而言，使用半透膜過濾。此「經處理樣本」可例如包含自樣本提取，或藉由使初級樣本經受諸如特定組分之離析及/或純化等技術獲得之核酸或蛋白質。 「經基因修飾」 ： 「經基因修飾」細胞係指其中之基因體已經修飾的細胞，亦即，該細胞含有至少已工程化以包含至少一個核苷酸插入、至少一個核苷酸刪除及/或至少一個核苷酸取代的染色體序列。 「基因體修飾」 ： 術語「基因體修飾」及「基因體編輯」及「基因編輯」係指特定染色體序列經改變，使得該染色體序列經修飾的處理程序。染色體序列可經修飾以包含至少一個核苷酸插入、至少一個核苷酸刪除及/或至少一個核苷酸取代。經修飾的染色體序列經失活，使得其不產生產物。替代地，染色體序列可經修飾，使得產生變化之產物。 「基因」： 如本文中所使用，「基因」係指除了調節該基因產物之產生的所有DNA區域(無論此等調節序列是否鄰近於編碼及/或經轉錄序列)之外，編碼基因產物之DNA區域(例如包括外顯子及內含子)。因此，基因包括(但不一定限於)啟動子序列、終止子、轉譯調節序列(諸如核糖體結合位點及內部核糖體入口位點)、強化子、緘默子、隔絕子、邊界元素、複製起始序列、基質附接位點及基因座控制區域。 「基因型分型資料」 ： 如本文中所使用，術語「基因型分型資料」係指由基因型分型之量測獲得之資料。在某些實施例中，基因型分型資料描述個體之表現型。基因型分型資料可為特定基因(例如，個體之基因序列之部分，例如，DNA序列)、SNP或SNP變體之量測。在某些實施例中，基因型分型資料自多基因圖獲得。在某些實施例中，回應個體之購買或請求，產生基因型分型資料。在某些實施例中，基因型分型資料包含(例如個體之)基因型分型之一部分之資料。在某些實施例中，基因型分型資料包含(例如個體之)基因型分型之全部可獲得的量測。 「生殖細胞」： 術語「生殖細胞」係指含有體細胞染色體之一半數目染色體之生物細胞。一生殖細胞能夠與自相反性別之一生殖細胞連合以形成新個體。在某些實施例中，生殖細胞亦被稱作配子。在某些實施例中，生殖細胞係具發育為配子之潛力的胚胎細胞。 「核酸」 及 「多核苷酸」： 術語「核酸」及「多核苷酸」係指呈線性或環形構形之去氧核糖核苷酸或核糖核苷酸聚合物。不希望受任何理論束縛，此等術語不應解釋為限制聚合物之長度。術語可涵蓋天然核苷酸之已知類似物以及鹼基、糖及/或磷酸酯部分中經修飾之核苷酸。大體而言，特定核苷酸類似物具有相同鹼基對特特性化(亦即，A之模擬應與T鹼基配對，亦即，G之模擬應與C鹼基配對)。核酸或多核苷酸之核苷酸可藉由磷酸二酯鍵、硫代磷酸酯鍵、胺基磷酸酯鍵、二胺基磷酸酯鍵或其組合而連接。 「核苷酸」： 術語「核苷酸」係指去氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。核苷酸可為標準核苷酸(亦即，腺苷、鳥苷、胞苷、胸苷、胸苷及尿苷)或核苷酸類似物。核苷酸類似物係指具有經修飾嘌呤或嘧啶鹼基或經修飾核糖部分之核苷酸。核苷酸類似物可為天然存在之核苷酸(例如肌苷)或非天然存在之核苷酸。核苷酸之糖或鹼基部分上之修飾的非限制性實例包括添加(或移除)乙醯基組、胺基、羧基、羧基甲基組、羥基、甲基、磷醯基組及硫醇基，以及藉由其他原子取代鹼基之碳及氮原子(例如，7-去氮嘌呤)。核苷酸類似物亦包括雙去氧核苷酸、2'-O-甲基核苷酸、鎖核酸(LNA)、肽核酸(PNA)及嗎啉核酸。 「組織」： 如本文中所使用，術語「組織」係指執行基因測試或者使用或消耗儲存之生物樣本及/或基因物質的實體。該實體可為公司、個體、研究小組、研究實驗室、非利益組織、實驗室、醫院、醫療組織或醫療測試機構。在某些實施例中，組織處於研究目的執行基因測試。在某些實施例中，組織執行基因測試作為個體請求或購買之服務或服務之部分。在某些實施例中，組織執行之基因測試為基因型分型測試。 「基因庫」： 如本文中所使用，術語「基因庫」係指儲存基因物質及/或生物樣本之系統、裝置或位置。基因物質可自由個體提供之生物樣本衍生(例如，經提取)至擁有及/或操作基因庫之組織。在某些實施例中，生物樣本係儲存於與儲存自其提取基因物質之基因庫分離的基因庫中。 「個體」 ： 如本文中所使用，術語「個體」係指將生物樣本提供至組織用於基因測試及/或實驗的某人。 「使用者」 ： 如本文中所使用，術語「使用者」係指與進行及/或輔助進行基因測試及/或實驗的組織相關的某人。在某些實施例中，使用者由組織聘用。 「儲備物」 ： 如本文中所使用，術語「儲備物」係指儲存於基因庫中之一定量基因物質。 「計量值」： 如本文中所使用，術語「計量值」係指反映儲存於基因庫中的儲備物中之基因物質之量的值。計量值可為儲備物之最大容量百分比、自儲備物中之基因物質之量憑經驗量測或估計之值，或指示儲備物容量之充滿度的值(例如，在1至5或1至10之等級中的數目)。 「變體」： 如本文中所使用，術語「變體」係指在生物體之基因體內出現之特定SNP之特定變化。在某些實施例中，變體係個體之基因物質之第一複本之第一對偶基因(例如對應於個體之父本DNA)與個體之基因物質之第二複本之第二對偶基因(例如對應於個體之母本DNA)之特定組合，如在二倍體生物體(例如人類)中所出現的。 「受試者」： 如本文中所使用，術語「受試者」係指人類、其他動物或植物。在某些實施例中，受試者係人類及哺乳動物(例如，小鼠、大鼠、豬、貓、狗、馬及靈長類)。在一些實施例中，受試者係：家畜，諸如家牛、綿羊、山羊、奶牛、豬類及類似者；家禽，諸如雞、鴨、鵝、火雞及類似者；及家養的動物，尤其是寵物，諸如狗及貓。在一些實施例中(例如，尤其在研究上下文中)，受試者哺乳動物係例如嚙齒動物(例如，小鼠、大鼠、倉鼠)、兔子、靈長類或豬類，諸如近親配種豬及類似者。 「接合子」： 如本文中所使用，術語「接合子」係指由兩個配子之間的受精結果形成之真核細胞。該接合子之基因體係各配子中之DNA之組合，且含有形成新個體(例如，新受試者)需要之全部基因資訊。

相關申請案之交叉參考 本申請案主張2017年3月2日申請之美國臨時申請案第62/466,361號及2017年7月26日申請之美國臨時申請案第62/537,257號的權益，該等臨時申請案之內容之全文據此以引用之方式併入本文中。 本文中呈現用於藉由自一個配偶之iPSC衍生精子及/或自另一配偶之iPSC衍生卵子，及在體外將它們受精(例如，在兩個男性之情形下找到一代孕者女性以妊娠該胚胎，而在兩個女性之情形下，一個女性充當生育母親)提供允許夫婦(例如，同性夫婦、不孕夫婦)產生子女之資源的系統及方法。本文中進一步呈現組合iPS細胞分化及基因體編輯技術以移除、替換及/或編輯會造成受試者或受試者之後代之疾病或症狀(或已知為增大其風險)的一或多個基因的系統及方法。 此類型之繁殖存在生物阻隔。舉例而言，有可能引導男性iPS細胞分化成精子細胞，然而，具挑戰性的是自基因型分型應為XY之男性細胞衍生卵子，且具挑戰性的是自女性(XX)細胞衍生強精子，此係因為用於精子成形之關鍵基因係定位於Y染色體上(參見Stocum之「Regenerative Biology and Medicine」，第二版(2012年)，ISBN: 978-0-12-384860-4，其內容之全文據此以引用之方式併入)。因此，本文中亦呈現用於iPS細胞之基因編輯以促進自相反性別衍生精子及/或卵子細胞的系統及方法。 在某些實施例中，個體將生物樣本提供至組織以供用於特性化生物樣本中含有的基因物質的基因特性，及/或用於遍及該個體之壽命產生iPSC以供用於藥物或治療開發、產生組織及/或其他個體化用藥應用。一或多個生物樣本係得自個體、經處理及提供至基因庫。舉例而言，生物樣本可，唾液血、組織、頰部細胞、尿液、毛髮或自成體細胞產生之誘導性多能幹細胞(iPSC)。此等生物樣本可藉由任何通常已知方法取得，諸如(例如)頰部拭子。生物樣本可為個體之生物樣本或其可屬於關於該個體之人或動物。在一些實施例中，生物樣本來自非人類動物。舉例而言，個體可供應其寵物之生物樣本以理解關於該寵物之基因體資訊，以幫助提供較好保健。該動物可為寵物或可為被個體照護之動物。舉例而言，該個體可為獸醫或負責護理動物之動物園護理人。在一些實施例中，個體提供該個體為其監護人之病房之生物樣本。舉例而言，父母可供應生物樣本以理解關於他/她的子女的基因體資訊以便改良他/她的子女撫養。 個人亦可出於支援再生藥品及用於產生該個人之無限樣本供應的目的而將生物樣本物質(例如，iPSC)儲存於細胞存放庫中。舉例而言，誘導性多能幹細胞(iPS細胞)可產生自血液樣本(或其他生物物質樣本)，隨後儲存於存放庫中用於進行中的及/或未來的使用。 生物樣本包含基因物質(例如，DNA，RNA)，其可由該組織特性化。在處理期間及之後之任何時間長度，衍生自生物樣本之基因物質可儲存於基因庫中。在某些實施例中，個體將生物樣本提供至公司，以便該公司自生物樣本提取DNA以供用於基因型分型。在某些實施例中，經提取DNA在未使用時被儲存於基因庫中。 組織可儲存大量個人之基因物質達長期時間段。基因物質之大基因庫需要準確記錄經儲存之基因物質之量，以用於計劃、進行及記錄基因測試、檢定或其他相關實驗之參考。準確記錄可為以電子方式儲存於電腦上以用於使用電腦(例如，經由網路介面或在本機執行之軟體片段)進行參考之資料庫或陣列。 資料庫或陣列將為已被提取基因物質(亦即，自生物樣本)之每一個體儲存反映基因庫中之基因物質之量的計量值。以此方式，使用者可檢視資料庫(例如，可視化於顯示器上)，其指示每一個體的基因庫中之基因物質之計量值，以監測該組織擁有的一或多個個人之基因物質之量。 遍及個體之壽命，iPSC可充當無限基因分析之平台。在某些實施例中，使用者執行基於PCR之SNP基因型分型檢定(例如，TaqMan™ SNP基因型分型檢定)。在某些實施例中，基因型分型檢定係由經個體對額外基因體資訊之請求促使之使用者執行(例如，當個體購買或被給予個人基因概況評估中之額外產物之存取時)。個人基因概況評估及用於檢視它們的系統及方法描述於2016年12月20日申請之名為「Systems and Methods for Creation of Personal Genetic Profile Products」的美國專利申請案第62/436,947號，及2017年2月28日申請之名為「Systems And Methods For Creation Of Personal Genetic Profile Products」的美國專利申請案第15/445,752號，其內容之全文據此以引用之方式併入本文中。舉例而言，當個體提供一或多個額外生物樣本給組織時，將基因物質作為永生化生物物質而儲放至基因庫中。由於用於每一個體之基因物質在基因庫中被儲存為單獨儲備物，故個體之基因物質之儲備物可按需要被抽取或儲放，而不影響亦儲存於基因庫中之其他個人之儲備物。 圖3至圖4為根據本發明之說明性實施例的展示用於使用iPSC之輔助繁殖之方法的方塊圖。 圖3為展示用於使用受試者之iPSC之輔助繁殖之方法300的方塊圖。在步驟302中，使用者存取儲存於實體存放庫中的受試者之一或多個iPSC。iPSC係衍生自受試者之一或多個細胞，一或多個細胞係自得自受試者之生物樣本(例如，毛髮、唾液、頰部拭子等等)收集。在另一步驟304中，自受試者之一或多個iPSC製得(例如，產生(例如，經由分化))一或多個卵子細胞。在步驟306中，准許自受試者之一或多個iPSC產生(例如，製得、衍生等等)之一或多個卵子細胞接觸一或多個精子細胞以促進一或多個卵子細胞之受精。 圖4為展示用於使用受試者之iPSC之輔助繁殖之方法400的方塊圖。在步驟402中，使用者存取儲存於實體存放庫中的受試者之一或多個iPSC。iPSC係衍生自受試者之一或多個細胞，一或多個細胞係自得自受試者之生物樣本(例如，毛髮、唾液、頰部拭子等等)收集。在另一步驟404中，自受試者之一或多個iPSC製得(例如，產生(例如，經由分化))一或多個精子細胞。在步驟406中，准許自受試者之一或多個iPSC產生(例如，製得、衍生等等)之一或多個精子細胞接觸一或多個卵子細胞以促進一或多個卵子細胞之受精。用於永生化 iPSC 之 產生及分化協定 舉例而言，誘導性多能幹細胞(iPSC)產生協定描述於https://www.thermofisher.com/us/en/home/references/protocols/cell-culture/stem-cell-protocols/ipsc-protocols.html，其內容之全文據此以引用之方式併入。舉例而言，誘導性多能幹細胞(iPSC)產生及分化協定描述於http://www.sigmaaldrich.com/life-science/stem-cell-biology/ipsc/ipsc-protocols.html，其內容之全文據此以引用之方式併入。舉例而言，iPSC之分化可見於「Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors」；Takahashi K.、Tanabe K.、Ohnuki M.、Narita M.、Ichisaka T.、Tomoda K.、Yamanaka S.；Cell ，第131卷，861-872，2007年11月，其內容之全文據此以引用之方式併入。永生化 iPSC 之 儲存 用於儲存生物樣本物質(例如，細胞，例如，核酸)之存放庫(290) (例如，細胞存放庫，例如，核酸存放庫)可包括液氮儲存貯槽及/或其他冷凍機系統。液氮貯槽提供溫度(例如，約-195℃)及/或濕度控制，且可用以遍及長時間段儲存例如永生化細胞株(例如，永生化iPSC)。替代地，生物物質(例如，核酸)可在較高溫度(例如，自約-80℃至約-20℃)下儲存於冷凍機系統中。額外設備、備份系統、軟體/庫存控制系統、樣本位置系統、自動化樣本擷取等等可用於儲存於存放庫中之生物樣本物質的儲存及/或維護。所描述之設置允許在給定貯槽及/或冷凍機溫度控制系統及/或濕度控制系統出故障時使用備份系統(例如，額外存放庫)。 此外，所提供之系統及方法可經由圖形使用者介面而記錄及追蹤用以產生基因型分型資料之生物樣本(及自其提取之生物物質)，例如，如以下各者中所描述：2017年4月14日申請之名為「Chain Of Custody For Biological Samples And Biological Material Used In Genotyping Tests」的美國申請案第62/485,778號、2017年12月19日申請之名為「Chain Of Custody For Biological Samples And Biological Material Used In Genotyping Tests」的美國申請案第15/846, 659號，及2017年12月19日申請之名為「Chain of Custody for Biological Samples and Biological Material Used in Genotyping Tests」的國際申請案第PCT/US17/67272號，其內容之全文據此以引用之方式併入。 舉例而言，由於生物樣本在若干階段中經處理以提取生物物質且執行基因型分型測試，故ID被指派至用於個人之生物樣本物質以及在生物樣本物質之處理期間使用之孔板，以組織樣本及測試。生物樣本物質被指派至孔板以供提取生物物質。生物樣本物質被指派至基因型分型板以供用於執行基因型分型測試。藉由使對應於生物樣本物質之ID分別與用於孔板或基因型分型板之ID相關聯，使用者可經由圖形使用者介面而追蹤需要執行哪些提取及/或測試，以及記錄哪些生物樣本已被接收或基因型分型板分析。後代之基因編輯 本文中描述用於對誘導性多能幹細胞進行基因編輯以用於預防後代中之基因缺陷的各種系統及方法，其細節提供於名為「Systems And Methods For Gene Editing Of Induced Pluripotent Stem Cells For Prevention Of Genetic Defects In Offspring」的美國申請案第62/466,361號中，其內容之全文據此以引用之方式併入。CRISPR/Cas 核酸內切酶及其變體 在其他實施例中，該方法包含：使用已知技術自受試者之細胞產生iPS細胞；經由CRISPR而編輯iPS細胞，以移除、替換及/或編輯會造成受試者或受試者之後代之疾病或症狀(或已知為增大其風險)的一或多個基因；使用已知iPS細胞分化技術自經編輯iPS細胞製得精子細胞(或原胚生殖細胞)；及使精子與卵子細胞接觸，例如，經由體外受精、人工授精，或子宮內授精。在自經編輯iPS細胞製得原胚生殖細胞的情況下，可能需要將其置放至受試者之睪丸中以稍後產生精子細胞。以此方式，對於具有造成(或增加風險)將自然地傳遞至他的後代(或具有傳遞至他的後代的風險)之基因突變之疾病或病症狀的男性受試者，可移除/修復該突變，使得其不會傳遞至他的後代。 在某些實施例中，本文中所揭示之iPSC係藉由使用靶向核酸內切酶參與之基因體修飾技術來修飾至少一個染色體序列而製備。靶向核酸內切酶可為鋅指核酸酶(zinc finger nuclease，ZFN)、CRISPR/Cas核酸內切酶或其變體、轉錄活化劑類效應(transcription activator-like effector，TALE)核酸酶、大範圍核酸酶、定點核酸內切酶，或人工靶向DNA雙鏈斷層誘導試劑。在某些實施例中，靶向核酸內切酶係一對CRISPR/Cas核酸內切酶或一對CRISPR/Cas切口酶。 在某些實施例中，靶向核酸內切酶包含CRISPR/Cas核酸內切酶。CRISPR/Cas核酸內切酶係衍生自CRISPR/Cas系統的RNA引導之核酸內切酶。細菌及古細菌已演進基於RNA之後天免疫系統，其使用CRISPR (群集規律穿插之短鏈倒序重複)及Cas (CRISPR相關聯)蛋白質以偵測及破壞侵入之病毒或質體。CRISPR/Cas核酸內切酶可經程式化以藉由提供目標特定之合成引導RNA，引導靶向定點雙鏈斷裂(Jinek等人，2012年，Science，337: 816-821)。 舉例而言，CRISPR/Cas核酸內切酶可衍生自CRISPR/Cas I型、II型、III型或V型系統。合適的CRISPR/Cas蛋白質之非限制性實例包括：Cas3、Cas4、Cas5、Cas5e (或CasD)、Cas6、Cas6e、Cas6f、Cas7、Cas8a1、Cas8a2、Cas8b、Cas8c、Cas9、Cas10、Cas10d、CasF、CasG、CasH、Csy1、Csy2、Csy3、Cse1 (或CasA)、Cse2 (或 CasB)、Cse3 (或CasE)、Cse4 (或CasC)、Csc1、Csc2、Csa5、Csn2、Csm2、Csm3、Csm4、Csm5、Csm6、Cmr1、Cmr3、Cmr4、Cmr5、Cmr6、Csb1、Csb2、Csb3、Csx17、Csx14、Csx10、Csx16、CsaX、Csx3、Csz1、Csx15、Csf1、Csf2、Csf3、Csf4、Cpf1，及Cu1966。 在某些實施例中，CRISPR/Cas核酸內切酶係衍生自II型CRISPR/Cas系統。舉例而言，CRISPR/Cas核酸內切酶係衍生自Cas9蛋白質。Cas9蛋白質可源自：化膿性鏈球菌、嗜熱鏈球菌、鏈球菌屬、達松維爾擬諾卡氏菌、始旋鏈黴菌、產綠色鏈黴菌、產綠色鏈黴菌、鏈孢囊菌、鏈孢囊菌、酸熱脂環酸桿菌、假真菌樣芽孢桿菌、砷還原芽孢桿菌、sibiricum 微小桿菌、 戴白氏乳桿菌、唾液乳桿菌、海洋微顫菌、 伯克霍爾德氏細菌、前萘極地單胞菌、極地單胞菌屬、瓦氏鱷球藻、藍絲菌屬、銅綠微囊藻、聚球藻屬、阿拉伯糖醋桿菌、丹氏制胺菌、becscii 熱解纖維素菌、暫定種金礦菌、肉毒芽孢梭菌、艱難梭菌、大芬戈爾德菌、嗜熱鹽鹼厭氧菌、Pelotomaculum thermopropionicum 、喜溫嗜酸硫桿菌、嗜酸氧化亞鐵硫桿菌、酒色異著色菌、海桿菌屬、嗜鹽亞硝基球菌、沃森球菌、嗜鹽假交替單胞菌、racemifer 纖線桿菌、evestigatum 甲烷鹽菌、多變魚腥藻、泡沫節球藻、念珠藻屬、極大節旋藻、鈍頂節旋藻、節旋藻屬、鞘絲藻屬、chthonoplastes 微鞘藻、顫藻屬、運動石袍菌、非洲高熱桿菌或金線藻。在某些實施例中，Cas9蛋白質來自化膿性鏈球菌。 大體而言，CRISPR/Cas蛋白質包含至少一個RNA辨識及/或RNA結合結構域。RNA辨識及/或RNA結合結構域與引導RNA交互使得CRISPR/Cas蛋白質被引導至特定染色體或染色體序列(或靶點)。CRISPR/Cas蛋白質亦可包含核酸酶結構域(例如，DNA酶或RNA酶結構域)、DNA結合結構域、解螺旋酶結構域、蛋白-蛋白相互作用結構域、二聚化結構域及其他結構域。 CRISPR/Cas核酸內切酶可衍生自野生型CRISPR/Cas蛋白質、經修飾的CRISPR/Cas蛋白質，或野生型或經修飾的CRISPR/Cas蛋白質之片段。CRISPR/Cas蛋白質可經修飾以增加核酸結合親和力及/或專一性、更改酶活性，及/或改變該蛋白質之另一屬性。舉例而言，CRISPR/Cas蛋白質之核酸酶(例如，DNA酶、RNA酶)結構域可經修飾、刪除或失活。CRISPR/Cas蛋白質可經截斷以移除對蛋白質功能非必需之結構域。CRISPR/Cas蛋白質亦可經截斷或經修飾以最佳化蛋白質活性或與CRISPR/Cas蛋白質融合之效應子結構域的活性。熟習此項技術者已知此等修飾。 在某些實施例中，CRISPR/Cas核酸內切酶可衍生自野生型Cas9蛋白質或其片段。在某些實施例中，CRISPR/Cas核酸內切酶可衍生自經修飾的Cas9蛋白質。舉例而言，Cas9蛋白質之胺基酸序列可經修飾以更改該蛋白質之一或多個特性(例如，核酸酶活性、親和力、穩定等)。替代地，未涉及RNA引導之斷裂的Cas9蛋白質之結構域可自蛋白質消除，使得經修飾的Cas9蛋白質小於野生型Cas9蛋白質。熟習此項技術者已知此等修飾。 大體而言，Cas9蛋白質包含至少兩個核酸酶(例如，DNA酶)結構域。舉例而言，Cas9蛋白質可包含RuvC類核酸酶功能域及HNH類核酸酶功能域。RuvC及HNH結構域經共同加工以剪切單鏈，以在DNA中產生雙鏈斷層(Jinek等人，Science，337: 816-821)。在某些實施例中，基於CRISPR之核酸內切酶係衍生自Cas9蛋白質，且包含兩個機能性核酸酶結構域。在某些實施例中，基於CRISPR之核酸內切酶係衍生自Cas9蛋白質，且包含一個機能性核酸酶功能域。在某些實施例中，基於CRISPR之核酸內切酶係衍生自Cas9蛋白質，且包含零個機能性核酸酶結構域。 由天然存在的CRISPR/Cas系統辨識之靶點通常具有自約14至約15 bp之長度(Gong等人，Science，339:819-823)。靶點可為具有基因體內之與引導RNA之5'端互補，且緊隨一一致序列(3'或後續)之序列(被稱作前間隔子序列)的任何位點。此一致序列亦被稱作原型間隔體相鄰基元(或PAM)。PAM之實例包括但不限於NGG、NGGNG及NNAGAAW (其中N定義為任何核苷酸及W定義為一A或T之任一者)。靶向序列之通常長度指示靶點之僅約5至7%將在目標基因體內唯一，藉此指示偏離靶向效應可為顯著的。為了減小偏離靶向效應，可藉由需求兩個鍵結反應(例如，藉由使用成對CRISPR/Cas切口酶)擴充靶點長度。舉例而言，基於CRISPR之核酸內切酶可經修飾，使得其僅可分解雙鏈序列之一個鏈(例如，轉化成切口酶)。因此，結合兩個不同引導RNA使用基於CRISPR之切口酶應基本上加倍靶點長度，同時仍實現雙股斷層。 在某些實施例中，Cas9衍生之核酸內切酶可經修飾以僅包含一個機能性核酸酶功能域(例如，RuvC類抑或HNH類核酸酶功能域)。舉例而言，Cas9衍生之蛋白質可經修飾，使得核酸酶結構域中之一者經刪除或突變，使得其不再係機能性的(例如，功能域缺乏核酸酶活性)。在核酸酶結構域中之一者非活躍之某些實施例中，Cas9衍生之蛋白質將鏈裂引入雙股核酸中(此蛋白質被稱為「切口酶」)而不需裁切雙鏈DNA。舉例而言，RuvC類功能域中之天冬胺酸至丙胺酸(D10A)轉化將Cas9衍生之蛋白質轉化成「HNH」切口酶。同樣地，HNH功能域中之組胺酸至丙胺酸(H840A或H839A)轉化將Cas9衍生之蛋白質轉化成「RuvC」切口酶。因此，舉例而言，在某些實施例中，Cas9衍生之切口酶在RuvC類功能域中具有天冬胺酸至丙胺酸(D10A)轉化。在某些實施例中，Cas9衍生之切口酶在HNH功能域中具有組胺酸至丙胺酸(H840A或H839A)轉化。Cas9衍生之切口酶之RuvC類或HNH類核酸酶結構域可使用熟知方法經修飾，諸如定點突變誘發、PCR參與之突變誘發及總體基因合成，以及其他此項技術中已知之方法。引導 RNA CRISPR/Cas核酸內切酶藉由引導RNA (guide RNA；gRNA)被引導至靶位。gRNA與CRISPR/Cas核酸內切酶及染色體內之靶點或CRISPR/Cas核酸內切酶或切口酶藉由其分解雙鏈序列之至少一個鏈的位點相互作用。gRNA可連同CRISPR/Cas核酸內切酶或編碼CRISPR/Cas核酸內切酶之核酸引入至細胞中。替代地，編碼CRISPR/Cas核酸內切酶及gRNA兩者之DNA可被引入至細胞。 gRNA包含三個區：處於5'端之第一區，其在目標位點與序列互補；第二內部區，其形成主幹循環結構；及第三3'區，其保持基本上單鏈。各gRNA之第一區不同，使得各gRNA引導CRISPR/Cas核酸內切酶或切口酶至特定靶點。全部gRNA中，各gRNA之第二及第三區(被稱作架構區)可為相同的。 gRNA之第一區與在目標位點之序列(原型間隔體序列)互補，使得gRNA之第一區可與序列在目標位點鹼基配對。在某些實施例中gRNA之第一區可包含自約10個核苷酸至超過約25個核苷酸。舉例而言，gRNA第一區與染色體序列中之靶點之間的鹼基配對區可為約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22、23、24、25或多於25個核苷酸長度。在某些實施例中，gRNA之第一區為約19或20個核苷酸長度。 gRNA亦包含形成二級結構之第二區。在某些實施例中，二級結構包含主幹(或髮夾結構)及循環。循環及主幹之長度可改變。舉例而言，循環可以在約3至約10個核苷酸長度之範圍內，及主幹可以在約6至約20鹼基對長度之範圍內。主幹可包含約1至約10個核苷酸之一或多個凸出。因此，第二區之整體長度可以在大約16至約60個核苷酸長度之範圍內。在某些實施例中循環為約4個核苷酸長度，且主幹包含大約12個鹼基對。 gRNA亦包含在3'端處之第三區，其保持基本上單鏈。因此，第三區與所關注的細胞中之任何染色體序列不互補，且與gRNA剩餘部分無互補。第三區長度可改變。大體而言，第三區超過大約4個核苷酸長度。舉例而言，第三區之長度可以在大約5至約60個核苷酸長度之範圍內。選用供體多核苷酸 用於靶向基因體修飾之方法可進一步包含引入至少一種多核苷酸至該細胞中，該至少一種多核苷酸包含對於靶向裂解位點之至少一側之序列具有實質性序列一致性之序列，使得藉由靶向核酸內切酶引入的雙鏈斷裂可藉由同源靶向之修復程序修復，且多核苷酸序列與內源性染色體序列交換，由此修飾內源性染色體序列。舉例而言，多核苷酸包含對於靶向裂解位點一側上之序列具有實質性序列一致性之第一序列及對於靶向裂解位點之另一側上之序列具有實質性序列一致性之第二序列。替代地，多核苷酸包含對於靶向裂解位點一側上之序列具有實質性序列一致性之第一序列，及對於位於靶向裂解位點之外的序列具有實質性序列一致性之第二序列。位於靶向裂解位點之外之序列可在靶向裂解位點上游或下游之幾十、數百或數千核苷酸。 對於靶向染色體序列中之序列具有實質性序列一致性的多核苷酸中之第一及第二序列之長度可改變且將改變。大體而言，多核苷酸中之該等第一及第二序列中之每一者為至少約10個核苷酸長度。在某些實施例中，對於染色體序列具有實質性序列一致性之多核苷酸序列可為大約15核苷酸長度、大約20核苷酸長度、大約25核苷酸長度、大約30核苷酸長度、大約40核苷酸長度、大約50核苷酸長度、大約100核苷酸長度或多於100核苷酸長度。 詞組「實質性序列一致性」意謂多核苷酸中之序列對於所關注的染色體序列具有至少約75%之序列一致性。在某些實施例中，多核苷酸中之序列對於所關注的染色體序列具有大約75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%之序列一致性。 多核苷酸長度可改變且將改變。舉例而言，多核苷酸可以在大約20個核苷酸長度上至約200,000個核苷酸長度之範圍內。在某些實施例中，多核苷酸在大約20個核苷酸長度至約100個核苷酸長度，約100個核苷酸長度至約1000個核苷酸長度，約1000個核苷酸長度至約10,000個核苷酸長度，約10,000個核苷酸長度至約100,000個核苷酸長度，或約100,000核苷酸長度至約200,000個核苷酸長度範圍內。 通常多核苷酸為DNA。DNA可為單鏈或雙鏈。多核苷酸可為DNA質體、細菌人工染色體(bacterial artificial chromosome；BAC)、酵母人工染色體(yeast artificial chromosome；YAC)、病毒載體、DNA線性片段、PCR片段、裸核酸或與諸如脂質體或泊洛沙姆之遞送媒介錯合之核酸。在某些實施例中，聚核苷酸為單鏈。在例示性實施例中，多核苷酸係單鏈寡聚核苷酸，其包含小於約200核苷酸。 在某些實施例中，多核苷酸進一步包括標記。此標記可允許篩查靶向整合。在某些實施例中，標記係限制性核酸內切酶位點。在某些實施例中，標記係螢光蛋白、純化標籤或抗原決定基標籤。合適的螢光蛋白質之非限制實例包括綠色螢光蛋白質(例如，GFP、GFP-2、tagGFP、turboGFP、EGFP、翡翠色、Azami綠色、單Azami綠色、CopGFP、AceGFP、ZsGreen1)、黃色螢光蛋白質(例如，YFP、EYFP、Citrine、Venus、YPet、PhiYFP、ZsYellow1)、藍色螢光蛋白質(例如，EBFP、EBFP2、銅藍色、mKalama1、GFPuv、藍寶石色、T-藍寶石色)、藍綠色螢光蛋白質(例如，ECFP、蔚藍色、CyPet、Am藍綠色1、Midoriishi藍綠色)、紅色螢光蛋白質(mKate、mKate2、m李紅色、單Ds紅色、m櫻桃紅色、mRFP1、DsRed-Express、Ds紅色2、單Ds紅色、串Hc紅色、Hc紅色1、As紅色2、eqFP611、m樹莓色、m草莓色、J紅色)及橙色螢光蛋白質(m橙色、mKO、Kusabira橙色、單Kusabira橙色、m紅橘橙色、td番茄橙色)或任何其他合適的螢光蛋白質。在其他實施例中，標記可為純化標籤及/或抗原決定基標籤。例示性標記包括但不限於麩胱甘肽-S-轉移酶(glutathione-S-transferase；GST)、殼質結合蛋白(chitin binding protein；CBP)、麥芽糖結合蛋白、硫氧還蛋白(thioredoxin；TRX)、聚(NANP)、串列親和純化(tandem affinity purification；TAP)標籤、myc、AcV5、AU1、AU5、E、ECS、E2、FLAG、HA、nus、Softag 1、Softag 3、鏈黴素、SBP、Glu-Glu、HSV、KT3、S、S1、T7、V5、VSV-G、6×His、生物素羧基載體蛋白質(biotin carboxyl carrier protein；BCCP)及調鈣蛋白。 在某些實施例中，多核苷酸進一步包括供體多核苷酸，其包含修復序列以替換導致選自由以下各者組成之群的疾病的序列：囊腫性纖維化、亨廷頓氏病、癌症(例如，由於BRCA1基因之突變的乳腺癌)、鐮狀細胞病、唐氏綜合症、普-威二氏綜合症、肌肉萎縮症(例如，杜興氏肌肉萎縮症)、神經纖維瘤、苯酮尿症、安格爾曼綜合症、血友病、血色病、多囊腎病、脊髓性肌萎縮、泰-薩二氏症，及特納氏綜合症。遞送至細胞 該方法包含將靶向核酸內切酶引入至所關注的細胞(例如，iPSC)中。靶向核酸內切酶可作為經純化隔離蛋白質或作為編碼靶向核酸內切酶之核酸被引入至細胞中。該核酸可為DNA或RNA。在編碼核酸係mRNA之一些實施例中，該mRNA可經5'封端及/或3'聚腺苷酸化。在編碼核酸係DNA之一些實施例中，該DNA可為線性或圓形。DNA可為載體之部分，其中該編碼DNA可經可操作地連接至合適的啟動子。熟習此項技術者熟悉用於引入載體至所關注的細胞中之適當載體、促進劑、其他控制成分及手段。 上文所描述之靶向核酸內切酶分子及選用多核苷酸可以各種方式引入至細胞中。合適的遞送手段包括顯微注射、電穿孔、聲致穿孔、基因槍、磷酸鈣參與之轉染、陽離子轉染、脂質體轉染、樹枝狀聚合物轉染、熱衝擊轉染、核轉染轉染、磁轉染、脂質體轉染、刺穿感染、光學轉染、專屬試劑強化之核酸捕捉，及經由脂質體、免疫微脂囊、病毒顆粒或人工病毒粒子遞送。在某些實施例中，靶向核酸內切酶分子及多核苷酸藉由核轉染引入至細胞中。 在超過一個靶向核酸內切酶分子及超過一個多核苷酸係引入至細胞中之一些實施例中，該等分子可同時引入或依次引入。舉例而言，各自對靶向裂解位點具有特異性之靶向核酸內切酶分子(及選用多核苷酸)可同時引入。替代地，各靶向核酸內切酶分子以及選用多核苷酸可依次引入。體外受精 IVF包含用於處理生育力或基因問題及輔助子女受孕之一系列程序。一般而言，IVF期間，成熟卵子係自卵巢收集(例如，擷取)及藉由精子體外受精。將受精卵子(胚胎)植入於子宮中。相比於其他IVF方法，本文中所描述之系統及方法提供iPSC (及其衍生物，例如，精子，例如，卵子，例如，胚胎)之儲存以便後續使用。舉例而言，本文中所描述之系統及方法不受產生卵子及/或卵子細胞所需之時間限制。 在某些實施例中，使用CRISPR/Cas核酸內切酶或其變體來編輯iPSC，以移除、替換及/或編輯會造成受試者或受試者之後代之疾病或症狀(或已知為增大其風險)的一或多個基因。在基因編輯之後，將iPSC分化成卵子或精子以用於IVF協定。 在某些實施例中，使用CRISPR/Cas核酸內切酶或其變體來編輯iPSC，以移除、替換及/或編輯會造成將iPSC分化至卵子及/或精子細胞(或已知為增大其傾向)的一或多個基因。說明性電腦網路環境 圖1展示用於本文中所描述之方法及系統中的說明性網路環境100。簡言之，現在參看圖1，展示及描述例示性雲端運算環境100之方塊圖。雲端運算環境100可包括一或多個資源提供者102a、102b、102c (統稱為102)。每一資源提供器102可包括運算資源。在一些實施方案中，運算資源可包括用以處理資料之任何硬體及/或軟體。舉例而言，運算資源可包括能夠執行演算法、電腦程式及/或電腦應用程式之硬體及/或軟體。在一些實施方案中，例示性運算資源可包括具有儲存及擷取能力之應用程式伺服器及/或資料庫。每一資源提供者102可在雲端運算環境100中連接至任何其他資源提供者102。在一些實施方案中，資源提供者102可經由電腦網路108而連接。每一資源提供者102可經由電腦網路108而連接至一或多個運算器件104a、104b、104c (統稱為104)。 雲端運算環境100可包括資源管理器106。資源管理器106可經由電腦網路108而連接至資源提供者102及運算器件104。在一些實施方案中，資源管理器106可促進由一或多個資源提供者102提供運算資源至一或多個運算器件104。資源管理器106可自特定運算器件104接收針對運算資源之請求。資源管理器106可識別能夠提供由運算器件104請求之運算資源的一或多個資源提供者102。資源管理器106可選擇資源提供者102以提供運算資源。資源管理器106可促進資源提供者102與特定運算器件104之間的連接。在一些實施方案中，資源管理器106可建立特定資源提供者102與特定運算器件104之間的連接。在一些實施方案中，資源管理器106可將特定運算器件104重新導向至具有經請求運算資源之特定資源提供者102。 圖2展示可用於本發明中所描述之方法及系統的運算器件200及行動運算器件250之實例。運算器件200意欲表示各種形式之數位電腦，諸如膝上型電腦、桌上型電腦、工作站、個人數位助理、伺服器、刀鋒伺服器、大型主機及其他適當電腦。行動運算器件250意欲表示各種形式之行動器件，諸如個人數位助理、蜂巢式電話、智慧型電話及其他相似運算器件。此處所展示之組件、其連接及關係以及其功能僅意欲為實例，且並不意欲為限制性的。 運算器件200包括處理器202、記憶體204、儲存器件206、連接至記憶體204及多個高速擴充埠210之高速介面208，以及連接至低速擴充埠214及儲存器件206之低速介面212。處理器202、記憶體204、儲存器件206、高速介面208、高速擴充埠210及低速介面212中之每一者係使用各種匯流排而互連，且在適當時可安裝於共同主機板上或以其他方式而安裝。處理器202可處理用於在運算器件200內執行之指令，包括儲存於記憶體204中或儲存於儲存器件206上以在諸如耦接至高速介面208之顯示器216的外部輸入/輸出器件上顯示用於GUI之圖形資訊的指令。在其他實施方案中，在適當時可連同多個記憶體及記憶體類型一起使用多個處理器及/或多個匯流排。又，多個運算器件可被連接，其中每一器件提供必要操作之部分(例如，作為伺服器組、刀鋒伺服器群，或多處理器系統)。 記憶體204在運算器件200內儲存資訊。在一些實施方案中，記憶體204為一或多個揮發性記憶體單元。在一些實施方案中，記憶體204為一或多個非揮發性記憶體單元。記憶體204亦可為另一形式之電腦可讀媒體，諸如磁碟或光碟。 儲存器件206能夠為運算器件200提供大容量儲存。在一些實施方案中，儲存器件206可為或含有電腦可讀媒體，諸如軟碟器件、硬碟器件、光碟器件或磁帶器件、快閃記憶體或其他相似固態記憶體器件，或器件陣列，包括呈儲存區域網路或其他組態之器件。指令可儲存於資訊載體中。指令在由一或多個處理器件(例如處理器202)執行時執行諸如上文所描述之方法的一或多種方法。指令亦可由諸如電腦或機器可讀媒體(例如記憶體204、儲存器件206，或處理器202上之記憶體)之一或多個儲存器件儲存。 高速介面208管理用於運算器件200之頻寬密集型操作，而低速介面212管理較低頻寬密集型操作。此等功能配置僅為實例。在一些實施方案中，高速介面208耦接至記憶體204、顯示器216 (例如，經由圖形處理器或加速器)，及高速擴充埠210，高速擴充埠210可接受各種擴充卡(未展示)。在該實施方案中，低速介面212耦接至儲存器件206及低速擴充埠214。可包括各種通信埠(例如USB、Bluetooth®、乙太網路、無線乙太網路)之低速擴充埠214可耦接至一或多個輸入/輸出器件，諸如鍵盤、指標器件、掃描器，或網路連接器件，諸如交換器或路由器，例如經由網路轉接器。 運算器件200可以數種不同形式予以實施，如該圖所展示。舉例而言，其可被實施為標準伺服器220，或多次以此等伺服器之群予以實施。另外，其可以諸如膝上型電腦222之個人電腦予以實施。其亦可被實施為機架式伺服器系統224之部分。替代地，來自運算器件200之組件可與諸如行動運算器件250之行動器件(未展示)中的其他組件組合。此等器件中之每一者可含有運算器件200及行動運算器件250中之一或多者，且整個系統可由彼此通信之多個運算器件構成。 行動運算器件250包括處理器252、記憶體264、諸如顯示器254之輸入/輸出器件、通信介面266，及收發器268，以及其他組件。行動運算器件250亦可具備諸如微型硬碟或其他器件之儲存器件，以提供額外儲存。處理器252、記憶體264、顯示器254、通信介面266及收發器268中之每一者係使用各種匯流排而互連，且該等組件中之若干者在適當時可安裝於共同主機板上或以其他方式而安裝。 處理器252可執行行動運算器件250內之指令，包括儲存於記憶體264中之指令。處理器252可被實施為包括單獨以及多個類比及數位處理器的晶片之晶片組。處理器252可實現例如協調行動運算器件250之其他組件，諸如控制使用者介面、由行動運算器件250執行之應用程式，及行動運算器件250之無線通信。 處理器252可經由控制介面258及耦接至顯示器254之顯示介面256而與使用者通信。顯示器254可為例如TFT (薄膜電晶體液晶顯示器)顯示器或OLED (有機發光二極體)顯示器，或其他適當顯示器技術。顯示介面256可包含用於驅動顯示器254以呈現圖形及其他資訊之適當電路系統給使用者。控制介面258可自使用者接收命令且轉換命令以供提交至處理器252。另外，外部介面262可提供與處理器252之通信，以便使行動運算器件250能夠與其他器件進行近區域通信。外部介面262可例如在一些實施方案中實現有線通信，或在其他實施方案中實現無線通信，且亦可使用多個介面。 記憶體264在行動運算器件250內儲存資訊。記憶體264可被實施為以下各者中之一或多者：一或多個電腦可讀媒體、一或多個揮發性記憶體單元，或一或多個非揮發性記憶體單元。亦可提供擴充記憶體274且其經由擴充介面272而連接至行動運算器件250，擴充介面272可包括例如SIMM (單列直插記憶體模組)卡介面。擴充記憶體274可為行動運算器件250提供額外儲存空間，或亦可為行動運算器件250儲存應用程式或其他資訊。具體言之，擴充記憶體274可包括用以實行或補充上文所描述之處理程序的指令，且亦可包括安全資訊。因此，舉例而言，擴充記憶體274可被提供為用於行動運算器件250之安全性模組，且可運用准許安全地使用行動運算器件250之指令予以程式化。另外，可經由SIMM卡提供安全應用程式，以及額外資訊，諸如以不可侵入方式將識別資訊置放於SIMM卡上。 記憶體可包括例如快閃記憶體及/或NVRAM記憶體(非揮發性隨機存取記憶體)，如下文所論述。在一些實施方案中，指令儲存於資訊載體中，且在由一或多個處理器件(例如處理器252)執行時執行諸如上文所描述之方法的一或多種方法。指令亦可由諸如一或多個電腦或機器可讀媒體(例如記憶體264、擴充記憶體274，或處理器252上之記憶體)之一或多個儲存器件儲存。在一些實施方案中，可在傳播信號中接收指令，例如經由收發器268或外部介面262。 行動運算器件250可經由通信介面266而以無線方式通信，必要時，通信介面266可包括數位信號處理電路系統。通信介面266可實現依據各種模式或協定之通信，諸如GSM語音呼叫(全球行動通信系統)、SMS (簡訊服務)、EMS (增強型傳訊服務)或MMS傳訊(多媒體傳訊服務)、CDMA (分碼多重存取)、TDMA (分時多重存取)、PDC (個人數位蜂巢式通信系統)、WCDMA (寬頻分碼多重存取)、CDMA2000或GPRS (通用封包無線電服務)，以及其他。此通信可例如經由收發器268使用射頻而發生。另外，短程通信可諸如使用Bluetooth®、Wi-Fi™或其他此類收發器(未展示)而發生。另外，GPS (全球定位系統)接收器模組270可將額外導航及位置相關無線資料提供至行動運算器件250，額外導航及位置相關無線資料在適當時可由行動運算器件250上執行之應用程式使用。 行動運算器件250亦可使用音訊編解碼器260而以可聽方式通信，音訊編解碼器260可自使用者接收口說資訊且將其轉換為可用數位資訊。音訊編解碼器260可同樣地為使用者產生可聽聲音，諸如經由揚聲器，例如在行動運算器件250之聽筒中。此聲音可包括來自語音電話呼叫之聲音，可包括記錄聲音(例如語音訊息、音樂檔案等等)，且亦可包括由行動運算器件250上操作之應用程式產生的聲音。 行動運算器件250可以數種不同形式予以實施，如該圖所展示。舉例而言，其可被實施為蜂巢式電話280。其亦可被實施為智慧型電話282、個人數位助理或其他相似行動器件之部分。 此處所描述之系統及技術之各種實施方案可以數位電子電路系統、積體電路系統、經特別設計之ASIC (特殊應用積體電路)、電腦硬體、韌體、軟體及/或其組合予以實現。此等各種實施方案可包括在包括至少一個可程式化處理器之可程式化系統上可執行及/或可解譯之一或多個電腦程式中的實施方案，可程式化處理器可為專用的或通用的，經耦接以自儲存系統、至少一個輸入器件及至少一個輸出器件接收資料及指令，及將資料及指令傳輸至儲存系統、至少一個輸入器件及至少一個輸出器件。 此等電腦程式(亦被稱為程式、軟體、軟體應用程式或程式碼)包括用於可程式化處理器之機器指令，且可以高階程序性及/或物件導向式程式設計語言及/或以組合/機器語言予以實施。如本文中所使用，術語機器可讀媒體及電腦可讀媒體係指用以將機器指令及/或資料提供至可程式化處理器之任何電腦程式產品、裝置及/或器件(例如，磁碟、光碟、記憶體、可程式化邏輯器件(Programmable Logic Device；PLD))，包括接收機器指令作為機器可讀信號之機器可讀媒體。術語機器可讀信號係指用以提供機器指令及/或資料之任何信號至可程式化處理器。 為了實現與使用者之互動，本文中所描述之系統及技術可實施於具有以下各者之電腦上：顯示器件(例如CRT (陰極射線管)或LCD (液晶顯示器)監視器)，其用於顯示資訊給使用者；以及鍵盤及指標器件(例如滑鼠或軌跡球)，其可由使用者用來將輸入提供至電腦。其他種類之器件亦可用以實現與使用者之互動；舉例而言，提供給使用者之回饋可為任何形式之感官回饋(例如，視覺回饋、聽覺回饋或觸覺回饋)；且可以任何形式接收來自使用者之輸入，包括聲學、話語或觸覺輸入。 此處所描述之系統及技術可實施於運算系統中，運算系統包括後端組件(例如，作為資料伺服器)，或包括中間軟體組件(例如，應用程式伺服器)，或包括前端組件(例如，具有圖形使用者介面或可供使用者與此處所描述之系統及技術之實施方案互動之網路瀏覽器的用戶端電腦)，或此等後端、中間軟體或前端組件之任何組合。該系統之組件可藉由任何形式或媒體之數位資料通信(例如，通信網路)而互連。通信網路之實例包括區域網路(local area network；LAN)、廣域網路(wide area network；WAN)，及網際網路。 運算系統可包括用戶端及伺服器。用戶端及伺服器通常彼此遠離且通常經由通信網路而互動。用戶端與伺服器之關係係藉助於在各別電腦上執行且彼此具有用戶端-伺服器關係之電腦程式而產生。 在某些實施例中，該系統包含與圖1或圖2之電腦系統配置中之任一者通信的實體生物存放庫290 (包含一或多個細胞儲存容器)。 預期到，本發明之系統、架構、器件、方法及處理程序涵蓋使用來自本文中所描述之實施例之資訊而顯現的變化及調適。如此描述所涵蓋，可執行本文中所描述之系統、架構、器件、方法及處理程序之調適及/或修改。 在整個實施方式中，在物品、器件、系統及架構被描述為具有、包括或包含特定組件的情況下，或在處理程序及方法被描述為具有、包括或包含特定步驟的情況下，預期到，另外，存在基本上由所列舉之組件組成或由所列舉之組件組成的本發明之物品、器件、系統及架構，且存在基本上由所列舉之處理步驟組成或由所列舉之處理步驟組成的根據本發明之處理程序及方法。 應理解，步驟之次序或執行某一動作之次序並不重要，只要本發明保持可操作即可。此外，可同時進行兩個或多於兩個步驟或動作。 本文中對任何公開案之提及，例如在先前技術章節中，並非承認該公開案充當相對於本文中所呈現之請求項中之任一項的先前技術。先前技術章節係出於清晰性之目的而呈現，且並不意圖作為相對於任何請求項之先前技術的描述。提供標頭係用於方便讀者且並不意欲相對於所主張之主題進行限制。 如所指出，文件以引用之方式併入本文中。在特定術語之涵義中存在任何偏差的情況下，由上述定義章節中所提供之涵義作為約制。 本文中描述本發明之某些實施例。然而，應明確地指出，本發明並不限於此等實施例，而是意圖亦將對本文中明確地所描述之內容之添加及修改包括於本發明之範疇內。此外，應理解，本文中所描述之各種實施例之特徵並不互斥且可以各種組合及排列而存在，即使在本文中並未表述此等組合或排列亦如此，而不脫離本發明之精神及範疇。事實上，在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，一般技術者應想到對本文中所描述之內容之變化、修改及其他實施方案。因而，本發明並不僅由以上說明性描述界定。因此，本發明不應限於某些實施方案，而是應僅由以下申請專利範圍之精神及範疇限制。等效物 應理解，雖然本發明已結合其實施方式而描述，但前述描述意欲說明而不限制本發明之範疇，本發明之範疇係由隨附申請專利範圍之範疇界定。其他態樣、優勢及修改在以下申請專利範圍之範疇內。

100‧‧‧網路環境/雲端運算環境

102a‧‧‧資源提供者

102b‧‧‧資源提供者

102c‧‧‧資源提供者

104a‧‧‧運算器件

104b‧‧‧運算器件

104c‧‧‧運算器件

106‧‧‧資源管理器

108‧‧‧電腦網路

200‧‧‧運算器件

202‧‧‧處理器

204‧‧‧記憶體

206‧‧‧儲存器件

208‧‧‧高速介面

210‧‧‧高速擴充埠

212‧‧‧低速介面

214‧‧‧低速擴充埠

216‧‧‧顯示器

220‧‧‧標準伺服器

222‧‧‧膝上型電腦

224‧‧‧機架式伺服器系統

250‧‧‧行動運算器件

252‧‧‧處理器

254‧‧‧顯示器

256‧‧‧顯示介面

258‧‧‧控制介面

260‧‧‧音訊編解碼器

262‧‧‧外部介面

264‧‧‧記憶體

266‧‧‧通信介面

268‧‧‧收發器

270‧‧‧GPS(全球定位系統)接收器模組

272‧‧‧擴充介面

274‧‧‧擴充記憶體

280‧‧‧蜂巢式電話

282‧‧‧智慧型電話

290‧‧‧存放庫

300‧‧‧方法

302‧‧‧步驟

304‧‧‧步驟

306‧‧‧步驟

400‧‧‧方法

402‧‧‧步驟

404‧‧‧步驟

406‧‧‧步驟

由至少如下圖式組成之附圖僅出於繪示目的，而非出於限制目的。 圖1展示用於本文中所描述之方法及系統中的說明性網路環境100。 圖2展示可用於本發明中所描述之方法及系統的運算器件200及行動運算器件250之實例。 圖3為根據本發明之說明性實施例的展示用於使用誘導性多能幹細胞(iPSC)之輔助繁殖之方法的方塊圖。 圖4為根據本發明之說明性實施例的展示用於使用誘導性多能幹細胞(iPSC)之輔助繁殖之方法的方塊圖。 根據下文結合圖式所闡述之實施方式，本發明之特徵及優勢將變得更顯而易見，在該等圖式中類似參考字元始終識別對應元件。在該等圖式中，類似參考數字通常指示相同、功能上相似及/或結構上相似之元件。

Claims (38)

1. 一種用於使用誘導性多能幹細胞(iPSC)之輔助繁殖之方法，該方法包含以下步驟： 自一實體存放庫存取衍生自一第一受試者之一或多個細胞之一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之一第一生物樣本收集； 自該一或多個經存取iPSC製得一或多個卵子細胞；及 使該一或多個卵子細胞與一或多個精子細胞接觸以促進該一或多個卵子細胞之受精。
2. 如請求項1之方法，其中該一或多個精子細胞係自衍生自一或多個細胞之一或多個iPSC衍生，該一或多個細胞係自得自一第二受試者之一第二生物樣本收集。
3. 如請求項1之方法，其中該一或多個精子細胞係直接得自一第二受試者。
4. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第一受試者係男性。
5. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第一受試者為人類。
6. 如請求項2至5中任一項之方法，其中該第二受試者為人類。
7. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該第一受試者為選自由以下各者組成之群的一成員：一小鼠、一大鼠、一倉鼠、一兔子、一豬、一貓、一狗、一馬、一靈長類動物、一綿羊、一山羊、一牛、一豬類、一雞、一鴨、一鵝，及一火雞。
8. 如前述請求項中任一項之方法，其中衍生自該第一受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC已被特性化及維持於該實體存放庫中。
9. 如前述請求項中任一項之方法，其包含自該第一受試者之一或多個細胞產生該一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之該第一生物樣本收集。
10. 如前述請求項中任一項之方法，其中自該一或多個iPSC製得該一或多個卵子細胞之該步驟包含：將該一或多個iPSC分化成一或多個原胚生殖細胞；將該一或多個原胚生殖細胞植入至一卵巢中以允許配子生成以將該一或多個生殖細胞變換成一或多個卵子細胞；及擷取該一或多個卵子細胞以用於運用該一或多個精子細胞之體外受精。
11. 如前述請求項中任一項之方法，其中使該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞接觸之該步驟包含執行體外受精。
12. 如前述請求項中任一項之方法，其進一步包含將藉由該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一子宮中以起始妊娠。
13. 如前述請求項中任一項之方法，其進一步包含將藉由該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一代孕者之該子宮中以起始妊娠。
14. 如前述請求項中任一項之方法，其中自該一或多個iPSC製得該一或多個卵子細胞之該步驟包含使用一基因體編輯技術來基因修飾該第一受試者之該一或多個iPSC，以移除、替換及/或編輯會造成該(等)受試者或該(等)受試者之一潛在後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因。
15. 如請求項14之方法，其中該等經基因修飾iPSC包含幹細胞關聯基因之一或多個複本。
16. 如請求項14或請求項15之方法，其中該疾病或症狀包含選自由以下各者組成之群的一成員：囊腫性纖維化、亨廷頓氏病、癌症、鐮狀細胞病、唐氏綜合症、普-威二氏綜合症、肌肉萎縮症、神經纖維瘤、苯酮尿症、安格爾曼綜合症、血友病、血色病、多囊腎病、脊髓性肌萎縮、泰-薩二氏症，及特納氏綜合症。
17. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第一生物樣本包含選自由以下各者組成之群的一成員：血液、血漿、皮膚、唾液，及毛髮。
18. 如前述請求項中任一項之方法，其進一步包含 自該一或多個經接觸卵子細胞選擇一或多個受精卵子細胞；及 使用一基因體編輯技術來基因修飾該一或多個受精卵子細胞，以移除、替換及/或編輯會造成該受試者或該受試者之一後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因。
19. 一種用於使用誘導性多能幹細胞(iPSC)之輔助繁殖之方法，該方法包含以下步驟： 自一實體存放庫存取衍生自一第一受試者之一或多個細胞之一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之一第一生物樣本收集； 自該一或多個經存取iPSC製得一或多個精子細胞；及 使該一或多個精子細胞與一或多個卵子細胞接觸以促進該一或多個卵子細胞之受精。
20. 如請求項19之方法，其中該一或多個卵子細胞係自衍生自一或多個細胞之一或多個iPSC衍生，該一或多個細胞係自得自一第二受試者之一第二生物樣本收集。
21. 如請求項19之方法，其中該一或多個卵子細胞係直接得自一第二受試者。
22. 如請求項19至21中任一項之方法，其中該第一受試者係女性。
23. 如請求項19至22中任一項之方法，其中該第一受試者為人類。
24. 如請求項20至23中任一項之方法，其中該第二受試者為人類。
25. 如請求項19至22中任一項之方法，其中該第一受試者為選自由以下各者組成之群的一成員：一小鼠、一大鼠、一倉鼠、一兔子、一豬、一貓、一狗、一馬、一靈長類動物、一綿羊、一山羊、一牛、一豬類、一雞、一鴨、一鵝，及一火雞。
26. 如請求項19至25中任一項之方法，其中衍生自該第一受試者之該一或多個細胞之該一或多個iPSC各自已被特性化及維持於一實體存放庫中。
27. 如請求項19至26中任一項之方法，其包含自該第一受試者之一或多個細胞產生該一或多個iPSC，該一或多個細胞係自得自該第一受試者之該第一生物樣本收集。
28. 如請求項19至27中任一項之方法，其中自該一或多個iPSC製得該一或多個精子細胞之該步驟包含：將該一或多個iPSC分化成一或多個原胚生殖細胞；將該一或多個原胚生殖細胞植入至一睪丸中以允許配子生成以將該一或多個生殖細胞變換成一或多個精子細胞；及擷取該一或多個精子細胞以用於該一或多個卵子細胞之體外受精。
29. 如請求項19至28中任一項之方法，其中使該一或多個卵子細胞與該一或多個精子細胞接觸之該步驟包含執行體外受精。
30. 如請求項19至29中任一項之方法，其進一步包含將藉由該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一子宮中以起始妊娠。
31. 如請求項19至30中任一項之方法，其進一步包含將藉由該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞之該接觸而產生之一受精卵子置放至一代孕者之一子宮中以起始妊娠。
32. 如請求項19至31中任一項之方法，其中自該一或多個iPSC製得該一或多個精子細胞之該步驟包含使用一基因體編輯技術來基因修飾該第一受試者或該第二受試者之該一或多個iPSC，以移除、替換及/或編輯會造成該(等)受試者或該(等)受試者之一潛在後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因。
33. 如請求項32之方法，其中該等經基因修飾iPSC包含幹細胞關聯基因之一或多個複本。
34. 如請求項32或33之方法，其中該疾病或症狀包含選自由以下各者組成之群的一成員：囊腫性纖維化、亨廷頓氏病、癌症、鐮狀細胞病、唐氏綜合症、普-威二氏綜合症、肌肉萎縮症、神經纖維瘤、苯酮尿症、安格爾曼綜合症、血友病、血色病、多囊腎病、脊髓性肌萎縮、泰-薩二氏症，及特納氏綜合症。
35. 如請求項19至34中任一項之方法，其中該第一生物樣本包含選自由以下各者組成之群的一成員：血液、血漿、皮膚、唾液，及毛髮。
36. 如請求項19至35中任一項之方法，其進一步包含 自該一或多個經接觸卵子細胞選擇一或多個受精卵子細胞；及 使用一基因體編輯技術來基因修飾該一或多個受精卵子細胞，以移除、替換及/或編輯會造成該受試者或該受試者之一後代之一疾病或症狀或已知為增大其風險的一或多個基因。
37. 如請求項19至36中任一項之方法，其中使該一或多個精子細胞與該一或多個卵子細胞接觸之該步驟包含執行人工授精或子宮內授精。
38. 如前述請求項中任一項之方法，其包含遍及一時間段的如下(i)、(ii)及(iii)中之一或多者中之每一者：(i)自該實體存放庫存取該等iPSC；(ii)在該實體存放庫中維持該等iPSC；及(iii)篩選自該實體存放庫存取之該等iPSC。