取下自己的細(xì)胞,就能培育出新的器官,替換損壞的器官——自克隆生命多利羊誕生之日,,細(xì)胞治療的美麗夢(mèng)想就一直縈繞在人類心中,。但嚴(yán)酷的現(xiàn)實(shí)是,克隆動(dòng)物的出生率卻始終在3%左右徘徊,,而近年發(fā)展起來的iPS(誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞)的成功率更低至萬分之一,,且耗時(shí)很長(zhǎng)。
最近,,中國(guó)生命科學(xué)界傳出了兩條消息:克隆動(dòng)物出生率一下提升了6倍,,iPS(誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞)的培養(yǎng)成功率更提高了上千倍。這是否意味著梗在通往細(xì)胞治療道路上的“巨石”出現(xiàn)了松動(dòng),?“細(xì)胞治療”的時(shí)代快來了嗎,?
效率安全尚未過關(guān)
最近,英國(guó)《自然》雜志為合作方《細(xì)胞研究》的一篇論文發(fā)出了一個(gè)新聞通知,,向媒體推介一項(xiàng)由中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員裴端卿課題組的工作:他們將iPS的誘導(dǎo)效率提高了上千倍——原先iPS細(xì)胞的誘導(dǎo)效率是用四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子,,花費(fèi)三周時(shí)間,十萬個(gè)細(xì)胞中成功4-5個(gè),;現(xiàn)在只用三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子,,在7天內(nèi),獲得10%的成功率,。
iPS是讓已經(jīng)分化成熟的體細(xì)胞“返老還童”,,回復(fù)到干細(xì)胞狀態(tài),重新根據(jù)人們的需求分化成各種器官——這就規(guī)避了從胚胎獲得干細(xì)胞所面臨的倫理問題——是否破壞了一個(gè)生命,。
但過低的效率一直阻礙著iPS的發(fā)展,。“以前的成功率太低,學(xué)生都沒信心做了,!過去3年,,我們不斷改善培養(yǎng)條件,成功率和效率都大幅度提高,。我們先找到了基于維生素C的高效方法,,現(xiàn)在的新方法又把誘導(dǎo)效率提高了幾十倍。”裴端卿告訴記者,,萬分之一的成功率使做實(shí)驗(yàn)就像在碰運(yùn)氣,,很多有用信息淹沒在過于強(qiáng)大的“噪音”中,基本無法進(jìn)行高質(zhì)量的機(jī)理研究,,也不利未來的應(yīng)用,。
《細(xì)胞研究》常務(wù)副主編李黨生說,如果效率可以穩(wěn)定提高到10%,,顯然可以大大加快科學(xué)家的探索步伐,,一些有規(guī)律的東西會(huì)顯現(xiàn)出來,。裴端卿的這一成果無疑為很多實(shí)驗(yàn)室?guī)砹烁R簟?jù)悉,,論文剛發(fā)表,,已有兩家生物技術(shù)公司找上門,希望將該技術(shù)商業(yè)化,,做成提供給實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)品,。
但“逆天”的iPS技術(shù),遭遇了巨大的安全性問題:一旦細(xì)胞“還童”,,就具有了癌細(xì)胞的特性——無限增殖,,難以控制。
前人摸索出的iPS誘導(dǎo)方法,,就是向體細(xì)胞內(nèi)打入四個(gè)基因,,讓它們表達(dá)出相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子,即制造出4個(gè)工人,,幫助細(xì)胞“返老還童”,,其中一個(gè)就是致癌基因。
因此,,裴端卿課題組一直致力于減少對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的依賴,,尤其是那些具有致癌基性的轉(zhuǎn)錄因子。他們的最新進(jìn)展是只用一個(gè)目前所知較安全的轉(zhuǎn)錄因子,,完成體細(xì)胞“返老還童”的任務(wù)——不過,,效率又回復(fù)到十萬分之一的級(jí)別上。
“我們認(rèn)為,,打入的轉(zhuǎn)錄因子越多,,對(duì)細(xì)胞的損失越大,安全性也就越低,。從源頭上提高iPS的安全性,,是我們一直追求更加完美的iPS培養(yǎng)條件的最終目的。”裴端卿介紹,,他們正努力做到一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子都不用,,但這還要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行長(zhǎng)期的努力,離臨床治療還有相當(dāng)大的距離,。
工作機(jī)理還不明了
從3%提高到近16%,中科院上海生命科學(xué)院生化細(xì)胞所研究員李勁松的工作可謂頗有成效,。
囊胚由兩部分細(xì)胞組成:一為滋養(yǎng)外胚層,,今后會(huì)發(fā)育成胎盤;一為內(nèi)細(xì)胞團(tuán),,將來會(huì)發(fā)育成有生命的個(gè)體,。2007年,,《自然·遺傳》雜志的一篇綜述認(rèn)為,克隆胚胎發(fā)育失敗,,很可能是因?yàn)橛煽寺∨咛グl(fā)育而來的胎盤出了問題,。
在最近發(fā)表于《細(xì)胞·干細(xì)胞》雜志的工作中,李勁松利用一種“四倍體胚胎補(bǔ)償技術(shù)”,,用正常胎盤替換掉了克隆胎盤,,使克隆成功率有了顯著提升。他說,,用這種方法在提高克隆動(dòng)物成功率的同時(shí),,也為科學(xué)家指明了一個(gè)方向:應(yīng)該深入研究克隆胚胎發(fā)育出的胚外組織(主要是胎盤)到底存在什么樣的問題,這些問題又是如何發(fā)生的,。
【2011 干細(xì)胞技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用講座與培訓(xùn)(中國(guó)·上海 2011.6.3-6.5 )
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