萦绕在人类心中的美梦 "细胞治疗"时代快来了吗

2011-04-20 20:52:28来源: 文汇报 关键字:iPS  细胞治疗  克隆
  取下自己的细胞,就能培育出新的器官,替换损坏的器官——自克隆生命多利羊诞生之日,细胞治疗的美丽梦想就一直萦绕在人类心中。但严酷的现实是,克隆动物的出生率却始终在3%左右徘徊,而近年发展起来的iPS(诱导性多能干细胞)的成功率更低至万分之一,且耗时很长。

  最近,中国生命科学界传出了两条消息:克隆动物出生率一下提升了6倍,iPS(诱导性多能干细胞)的培养成功率更提高了上千倍。这是否意味着梗在通往细胞治疗道路上的“巨石”出现了松动?“细胞治疗”的时代快来了吗?

  效率安全尚未过关

  最近,英国《自然》杂志为合作方《细胞研究》的一篇论文发出了一个新闻通知,向媒体推介一项由中科院广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿课题组的工作:他们将iPS的诱导效率提高了上千倍——原先iPS细胞的诱导效率是用四个转录因子,花费三周时间,十万个细胞中成功4-5个;现在只用三个转录因子,在7天内,获得10%的成功率。

  iPS是让已经分化成熟的体细胞“返老还童”,回复到干细胞状态,重新根据人们的需求分化成各种器官——这就规避了从胚胎获得干细胞所面临的伦理问题——是否破坏了一个生命。

  但过低的效率一直阻碍着iPS的发展。“以前的成功率太低,学生都没信心做了!过去3年,我们不断改善培养条件,成功率和效率都大幅度提高。我们先找到了基于维生素C的高效方法,现在的新方法又把诱导效率提高了几十倍。”裴端卿告诉记者,万分之一的成功率使做实验就像在碰运气,很多有用信息淹没在过于强大的“噪音”中,基本无法进行高质量的机理研究,也不利未来的应用。

  《细胞研究》常务副主编李党生说,如果效率可以稳定提高到10%,显然可以大大加快科学家的探索步伐,一些有规律的东西会显现出来。裴端卿的这一成果无疑为很多实验室带来了福音。据悉,论文刚发表,已有两家生物技术公司找上门,希望将该技术商业化,做成提供给实验室的产品。

  但“逆天”的iPS技术,遭遇了巨大的安全性问题:一旦细胞“还童”,就具有了癌细胞的特性——无限增殖,难以控制。

  前人摸索出的iPS诱导方法,就是向体细胞内打入四个基因,让它们表达出相应的转录因子,即制造出4个工人,帮助细胞“返老还童”,其中一个就是致癌基因。

  因此,裴端卿课题组一直致力于减少对转录因子的依赖,尤其是那些具有致癌基性的转录因子。他们的最新进展是只用一个目前所知较安全的转录因子,完成体细胞“返老还童”的任务——不过,效率又回复到十万分之一的级别上。

  “我们认为,打入的转录因子越多,对细胞的损失越大,安全性也就越低。从源头上提高iPS的安全性,是我们一直追求更加完美的iPS培养条件的最终目的。”裴端卿介绍,他们正努力做到一个转录因子都不用,但这还要在实验室进行长期的努力,离临床治疗还有相当大的距离。

  工作机理还不明了

  从3%提高到近16%,中科院上海生命科学院生化细胞所研究员李劲松的工作可谓颇有成效。

  囊胚由两部分细胞组成:一为滋养外胚层,今后会发育成胎盘;一为内细胞团,将来会发育成有生命的个体。2007年,《自然·遗传》杂志的一篇综述认为,克隆胚胎发育失败,很可能是因为由克隆胚胎发育而来的胎盘出了问题。

  在最近发表于《细胞·干细胞》杂志的工作中,李劲松利用一种“四倍体胚胎补偿技术”,用正常胎盘替换掉了克隆胎盘,使克隆成功率有了显著提升。他说,用这种方法在提高克隆动物成功率的同时,也为科学家指明了一个方向:应该深入研究克隆胚胎发育出的胚外组织(主要是胎盘)到底存在什么样的问题,这些问题又是如何发生的

  不过,在一个正常对照试验中,用正常的四倍体胚胎替换正常囊胚的滋养外胚层,即正常胎盘+正常胚胎,其出生率是30%,仍然比换上了正常胎盘的克隆胚胎高出近一倍——这说明克隆胚胎的内细胞团本身也有问题。但问题在哪里?现在还没人能说清楚。

  我国著名生命科学家、中科院上海生命科学院生化细胞所研究员郭礼和认为,这两项成果还仅仅是科学家在基础研究上的一些突破,而要把体外诱导的或体外克隆的干细胞应用于医疗,还需要人类对早期胚胎发育及着床(也称植入)过程要有更全面深入的了解。

  他说,iPS需要外源基因诱导,这是iPS技术要想在临床上应用的致命伤,现在世界上许多科学家正在想方设法克服这一问题。另外,正常早期胚胎着床受孕生命的出生率在90%以上,而试管婴儿(体外受精)的成功率就一下跌到了30%左右——仅仅因受孕条件的改变,就会产生如此巨大的影响,而其中的机理,人们至今尚未弄清。

  此外,上述研究即使在效率上有了大幅提升,但克隆胚胎、iPS细胞的效率目前依然处于较低水平。“而且,目前四倍体补偿技术还只能用于小鼠,连牛、狗、猪等大动物都没法用,更不用说人。”他认为,对于科学的进展,公众还应持理性态度,不可浮躁而轻信了具有商业目的的“细胞治疗”谣言。

关键字:iPS  细胞治疗  克隆

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/0420/article_2008.html
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