从成人皮肤细胞到胚胎干细胞:治疗性克隆的一大步 - News - Science Net
最近,干细胞研究人员经过十余年的挫折和丑闻终于迈出了里程碑式的一步。两个研究组分别使用克隆的成体皮肤细胞衍生人胚胎干细胞。这种技术的前景是非常有吸引力的:用于匹配病人的替代组织“拥有自己的细胞来治疗许多疾病,从糖尿病到帕金森病。
但研究人员不能放松。实践性,伦理和法律障碍仍然是不可逾越的。此外,该方法必须证明其价值击败一个强有力的竞争对手:个性化的无干细胞的方法,不涉及胚胎。
再走一步
称为体细胞核移植的克隆技术因18年前的克隆多利羊而成名。科学家们很快就学会了使用体细胞核移植技术克隆牛,老鼠,狗和其他动物。从那以后,急切的研究人员开始克隆人类细胞。虽然大多数科学家强烈反对,但毫无疑问,这种方法所产生的早期人类胚胎是可以收获的。尽管10年前韩国科学家声称以欺骗手段取得成功,但人类细胞表现出对克隆的抵抗力。
一年前,美国Beaverton的俄勒冈州国家灵长类动物研究中心的Shoukhrat Mitalipov和他的同事使用体细胞核移植技术,利用来自人类胎儿和婴儿细胞的DNA制造干细胞系。但到目前为止,研究团队的技术是否可以对人类成年细胞起作用尚不清楚。
4月17日,韩国汉城CHA大学的Dong Ryul Lee,Young Gie Chung及其同事解决了这个问题。在“细胞干细胞”杂志上发表的一篇论文中,研究人员提到他们用两名男性的皮肤细胞制成了胚胎干细胞系。两名男性参与者分别是35人和75人。
此外,在4月28日的“自然”杂志上发表的一项研究报告指出,美国纽约金融研究所的Dieter Egli及其同事取得了更大的成果。研究人员使用1型糖尿病的32岁女性制造胚胎干细胞。然后科学家们促使这些胚胎干细胞变成患者体内失去胰岛素分泌的细胞。
埃格利说,他和他的同事们把这些分泌胰岛素的细胞注射到小鼠体内,在这些小鼠体内分泌激素以响应血糖水平。不过,这项研究尚未公布。我们现在向使用我们自己的胰岛素分泌细胞治疗糖尿病迈出了一步。他说。
障碍
但是,这种个性化替代细胞是否能够起到帮助作用仍然不清楚,尤其是长期的。科学家们警告说,他们也可能成为身体自身免疫攻击的牺牲品,这种攻击杀死了病人最初的胰岛素分泌细胞。
此外,使用体细胞核移植治疗数百万名1型糖尿病患者也需要人卵母细胞,这又造成了重大障碍。由于从女性中提取卵细胞可引起不适和健康风险,两组均向美国捐卵者支付高达1万美元的标准费用。埃格利说,许多女性愿意捐赠卵母细胞,因为合理的补偿。
但由于道德上的担忧,对女性和许多不支付捐卵者的机构和政府施加了不必要的压力,加利福尼亚再生医学研究所就是其中之一。作为干细胞研究的主要赞助商,加利福尼亚再生医学研究所已经指定这些细胞为不可转移的。资助Egli研究的NYSCF联合创始人兼首席执行官苏珊·所罗门(Susan Solomon)预测,如果技术被证明能够有效地创造有效的治疗方法,患者的亲朋好友将会乐意捐献卵母细胞。
虽然在许多研究中,体细胞核移植需要使用数百个卵母细胞,但Egli说,他的研究团队开发的新方法足以有效地从一个卵子捐赠循环中获得干细胞系,通常产生15〜20卵母细胞。科学家们发现,这种技术的效率似乎主要取决于所使用的卵子的质量,年轻的捐赠者的表现要优于那些来自老捐赠者的卵子。
另一方面,法律问题也阻碍了体细胞核移植的发展。许多政府禁止或限制使用人类细胞。例如,在美国,联邦资助不能用于资助破坏人类胚胎的研究。因此,科学家们必须建立独立的实验区,不要使用国立卫生研究院或其他联邦机构提供的资金。美国的一些州甚至禁止所有关于体细胞核移植的研究。
打破栅栏
破坏这些法律限制所需要的政治力量是很难达到的,因为除了为没有胚胎的患者创造个性化干细胞之外,还有其他选择。通过添加一些基因,研究人员可以使成熟细胞适应胚胎样细胞。这些诱导性多能干细胞已被广泛用于疾病研究领域,日本正在使用这些细胞治疗黄斑病的第一个临床试验。
然而,一些科学家担心诱导多能干细胞有其自身的缺陷。一些研究已经发现相关的重编程过程通常是不完全的,因此诱导的多能干细胞保留了它们所来源的成体细胞的分子标记。小鼠实验显示源自体细胞核移植的胚胎干细胞似乎比诱导的多能干细胞保留较少的原始细胞痕迹。研究人员还不确定这样的细微差别是否会对后期的细胞行为产生影响。
比较的比较显示诱导的多能干细胞系的显着差异也可能存在于通过体细胞核转移技术制备的胚胎干细胞中。一个有争议的问题是,应该用什么样的诱导多能干细胞进行比较? “加州圣地亚哥沙克生物研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte说。
英国爱丁堡大学的Ian Wilmut也表示,认真的比较将帮助科学家找到更有效的方法为患者创造个性化的细胞,无论是使用卵母细胞还是其他方法。
哈佛干细胞研究所的道格·梅尔顿(Doug Melton)认为,能够比较人类细胞制造方法是唯一能找到答案的方法。 (张章)
“中国科技报”(2014-05-07第3版国际)