美國斯坦福大學(xué)近日宣布,計(jì)劃通過核心轉(zhuǎn)移技術(shù)制造人類胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cell),,成為美國第一所公開表明展開“復(fù)制”研究的高等學(xué)府,。據(jù)悉,這個(gè)計(jì)劃的目的是要生產(chǎn)作為醫(yī)藥研究用途的干細(xì)胞,。
該大學(xué)否認(rèn)該計(jì)劃涉及復(fù)制胚胎,,并表明這些干細(xì)胞只用來研究疾病。計(jì)劃將涉及從患病成人的細(xì)胞提取脫氧核糖核酸(DNA),,轉(zhuǎn)移到卵子中,,然后在研究室里培育。學(xué)校當(dāng)局指出,,制造人類干細(xì)胞不等于復(fù)制,。細(xì)胞將從細(xì)胞群中移開,而這些細(xì)胞會(huì)形成各種不同的細(xì)胞組織,,但是不會(huì)形成人類,。
斯坦福大學(xué)所屬的美國醫(yī)學(xué)院學(xué)會(huì)對(duì)有關(guān)研究的定義是:“體細(xì)胞核心轉(zhuǎn)移(Somatic Cell Nuclear Transfer)或治療性復(fù)制(therapeutic cloning)涉及摘除未受精卵子的細(xì)胞核,以體細(xì)胞(如皮膚,、心臟或神經(jīng)等細(xì)胞)細(xì)胞核的物質(zhì)取代,,然后刺激細(xì)胞分裂。”
科學(xué)家相信,,懷孕第一天產(chǎn)生的胚胎干細(xì)胞,,能夠治療多種疾病。這種干細(xì)胞會(huì)形成人體內(nèi)的各種細(xì)胞,。
美國科學(xué)家戴維·施萊辛格最近透露了他的新發(fā)現(xiàn),。他說,人的干細(xì)胞有著旺盛的活力,,但是,,細(xì)胞有新陳代謝,隨著年齡的增長,很多功能細(xì)胞因?yàn)槔匣蚰p而喪失了原有的功能,,然而它們卻無法被排除體外,。這些“失靈”的細(xì)胞越積越多,以至于最終妨礙了其他細(xì)胞的正常“工作”,,這很有可能是導(dǎo)致人類衰老的真正因素,。
科學(xué)家認(rèn)為,人類的基因就像一個(gè)“電路圖”,,基因之間相互協(xié)調(diào)地工作才能保證人體各個(gè)功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn),。一旦某些“通路”被打破或是阻斷,就會(huì)表現(xiàn)為各種疾病或某些人體機(jī)能的失常,。
施萊辛格在對(duì)進(jìn)入老年的小鼠進(jìn)行的基因研究發(fā)現(xiàn),,它的干細(xì)胞分裂仍然十分活躍,但是所表現(xiàn)出的功能性卻越來越差,。他取出一些“失靈”的干細(xì)胞進(jìn)行分析后,,發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞仍然能被重新激活,這說明不是細(xì)胞出現(xiàn)問題,,而是細(xì)胞之間的“通路”出現(xiàn)故障,。
科學(xué)家們?cè)谛∈?、線型蟲等生物實(shí)驗(yàn)中都發(fā)現(xiàn)了調(diào)控衰老的基因,,他們認(rèn)為人類體內(nèi)也可能有類似的基因。
一切動(dòng)植物都由細(xì)胞組成
早在十七世紀(jì)就有人用顯微鏡看到了軟木中死細(xì)胞殘留的壁,。到十九世紀(jì)中葉,,德國生物學(xué)家施旺和施萊登進(jìn)一步證明是生物體內(nèi)普遍存在的結(jié)構(gòu),并提出了著名的細(xì)胞學(xué)說,,認(rèn)為一切動(dòng),、植物都由細(xì)胞組成。這一學(xué)說對(duì)推動(dòng)生物學(xué)各方面的研究作出了重要貢獻(xiàn)?,F(xiàn)在已證實(shí),,細(xì)胞是生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。
干細(xì)胞是人體內(nèi)能夠轉(zhuǎn)化成各種細(xì)胞的基本細(xì)胞,,使人能再生受損的細(xì)胞和組織,。科學(xué)家們認(rèn)為干細(xì)胞可以在臨床上用于早老性癡呆,、帕金森氏病到糖尿病,、中風(fēng)和背柱損傷的一系列疾病的治療。
取得干細(xì)胞的最佳材料就是胚胎組織,。它們不僅可轉(zhuǎn)化為各種不同的細(xì)胞,,而且可以長期生存。專家們認(rèn)為它們比成年干細(xì)胞更有價(jià)值,但為了取得這些細(xì)胞,,就必培養(yǎng)人類胚胎,,從而引發(fā)了激烈的爭(zhēng)論。
許多人權(quán)組織了強(qiáng)烈反對(duì)從事人類胚胎的研究,。而研究者們辨稱他們的研究是合乎道德的,,合乎科學(xué)的,而且有助于人類了解自己早期的發(fā)展情況,。
普通細(xì)胞被成功轉(zhuǎn)變成干細(xì)胞
正當(dāng)人們?yōu)榕咛ジ杉?xì)胞研究帶來的倫理爭(zhēng)論不休時(shí),,美國科學(xué)家發(fā)明出一種不用胚胎也能產(chǎn)生干細(xì)胞的方法,,使干細(xì)胞的研究和應(yīng)用出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī),。
美國無限基因公司總裁比夏普領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,正在開發(fā)一種能使成人細(xì)胞返老還童新方法,,不用胚胎就能將成人體細(xì)胞轉(zhuǎn)為干細(xì)胞,。這種稱為細(xì)胞重組的方法是把成人患者的細(xì)胞從體內(nèi)取出,將其轉(zhuǎn)變成早期胚胎未分化干細(xì)胞的狀態(tài),,接著把這些細(xì)胞轉(zhuǎn)變成特定細(xì)胞如心肌細(xì)胞,,然后再將此心肌細(xì)胞移植回患者體內(nèi)。
2001年8月1日,,在美國國會(huì)聽證會(huì)上,,有3家公司表示,他們已將這一技術(shù)申請(qǐng)專利或已研發(fā)成功,。英國PPL公司也在開發(fā)該技術(shù),,但他們不愿意談及這一技術(shù)的細(xì)節(jié)。該公司從牛卵或牛體細(xì)胞內(nèi)萃取出細(xì)胞質(zhì),,然后將其注射到皮膚細(xì)胞內(nèi),,使皮膚細(xì)胞變得很像在早期胚胎上發(fā)現(xiàn)的未分化干細(xì)胞。他們又在這類細(xì)胞中加入化學(xué)物質(zhì),,使其轉(zhuǎn)變成心臟細(xì)胞,,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該細(xì)胞甚至還在培養(yǎng)皿中就開始跳動(dòng),。
比夏普認(rèn)為,,利用卵細(xì)胞質(zhì)的方法可能還有其他種。無限基因公司現(xiàn)正研究豬和牛細(xì)胞返老還童的技術(shù),。
干細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為胰島細(xì)胞
以色列科學(xué)家于去年2月宣布,,他們成功地誘導(dǎo)人類胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為胰島細(xì)胞,這將是產(chǎn)生Ⅰ型糖尿病革命性治療的關(guān)鍵一步,。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著利用胚胎干細(xì)胞治療Ⅰ型糖尿病的重要進(jìn)步,。
由于胚胎干細(xì)胞具有轉(zhuǎn)化為任何類型細(xì)胞的功能,。一些科學(xué)家希望利用干細(xì)胞的這一特征,通過將細(xì)胞移植到患者體內(nèi),,產(chǎn)生健康的胰島細(xì)胞正常地分泌和調(diào)控胰島素來治療糖尿病,。
糖尿病是一種自身免疫疾病,導(dǎo)致胰腺無法產(chǎn)生適量的胰島素滿足機(jī)體的需要,。糖尿病患者的免疫系統(tǒng)攻擊和破壞胰腺胰島細(xì)胞,,導(dǎo)致胰腺停止產(chǎn)生胰島素。
在美國有1百多萬人患有Ⅰ型糖尿病,,患者還患有多種并發(fā)癥,,包括心臟病,中風(fēng),,截肢,,失明和腎臟衰竭。美國糖尿病協(xié)會(huì)說,,目前治療Ⅰ型糖尿病的唯一方法是胰腺移植,,但是器官的供應(yīng)量嚴(yán)重不足。研究人員目前正在尋找胰島細(xì)胞的其他來源,。
研究人員說,,這些在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的細(xì)胞具有許多胰島細(xì)胞的特征,包括胰島素的產(chǎn)生和釋放,,但他們也承認(rèn)他們無法顯示這些細(xì)胞還具有根據(jù)機(jī)體葡萄糖水平調(diào)控胰島素分泌的能力。
干細(xì)胞研究的突破為腎病患者帶來新希望
科學(xué)家稱他們利用骨髓細(xì)胞發(fā)展了腎臟組織,,這將是移植外科學(xué)領(lǐng)域令人驚駭?shù)陌l(fā)展,。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將為數(shù)千名等待移植手術(shù)的患者帶來治療的革命,,患者受損的腎臟能夠被修復(fù),,而不是依賴捐贈(zèng)器官。
如果研究結(jié)果得到證實(shí),,它將改變具有高度爭(zhēng)議性的人類胚胎克隆議案,。這項(xiàng)小鼠研究標(biāo)志著干細(xì)胞研究領(lǐng)域的最新發(fā)展。干細(xì)胞是人體的“主細(xì)胞”,,能被重新安排,,補(bǔ)充和修復(fù)受損的組織和器官。
研究小組由倫敦皇家癌癥研究基金的組織病理學(xué)分部的主任尼古拉斯·賴特領(lǐng)導(dǎo),,首次顯示來自成人骨髓的干細(xì)胞能轉(zhuǎn)化為成熟腎細(xì)胞,。正常情況下,骨髓中的干細(xì)胞只能發(fā)展為特異血細(xì)胞,,但科學(xué)家顯示它們具有轉(zhuǎn)化為其他器官組織的能力,。這項(xiàng)研究的結(jié)果公布在《病理學(xué)》上,,顯示這是治療腎臟疾病的新方法。
賴特教授說:“醫(yī)生能夠利用來自患者自身骨髓的干細(xì)胞來補(bǔ)充因?yàn)槭軅鴾p少的腎細(xì)胞,。由于腎臟自我修復(fù)能力很差,,所以它將帶來極大好處。此外,,腎臟對(duì)新細(xì)胞的排斥反應(yīng)較少,,因?yàn)樗鼈儊碜曰颊咦陨怼?rdquo;
干細(xì)胞:明天的組織工廠
干細(xì)胞是一種尚未發(fā)育成熟的細(xì)胞,它具有再生為各種組織器官的潛能,,醫(yī)學(xué)界稱其為“萬用細(xì)胞”,。很多疾病,像心肌梗塞,、糖尿病,、帕金森癥等,均涉及細(xì)胞的死亡,,如腦細(xì)胞,、心肌細(xì)胞、胰島細(xì)胞,。如果醫(yī)生能將干細(xì)胞分離并使它們向特定的方向分化,,就可以用健康組織替代病變組織,這是非常困難的,。美國威斯康辛大學(xué)的科學(xué)家從1998年起已設(shè)法分離出干細(xì)胞,,并生長成為神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞,、骨細(xì)胞等,,但過程還不能控制??梢钥隙ǖ氖牵喝绻祟惪梢哉莆张咛ジ杉?xì)胞向不同組織細(xì)胞"定向分化"的條件,,弄清胚胎干細(xì)胞發(fā)育的調(diào)控機(jī)制,從而在體外大規(guī)模地培養(yǎng),,并最終將之移植到病人體內(nèi),,去修復(fù)受損的組織或器官,那么這種治療方法的威力將是難以置信的,。
干細(xì)胞治療為人類健康帶來了新的福音,,同時(shí)這項(xiàng)研究也蘊(yùn)藏著巨大的商機(jī)。美國目前有40余家風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)在從事這一新技術(shù)的研究開發(fā),,其中一些公司已把它推向商業(yè)化階段,。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),干細(xì)胞醫(yī)療的潛在市場(chǎng)大約為800億美元,,如果將藥物等有關(guān)的產(chǎn)業(yè)計(jì)算在內(nèi),,2020年前后的全球市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)4000億美元,。
美好愿望能否造就健康
科研人員已經(jīng)證實(shí)干細(xì)胞具有再造的魔力,,我們也知道干細(xì)胞治療將會(huì)給人們的健康帶來福音。但是這一天的到來究竟有多遠(yuǎn)呢,?
有關(guān)專家表示,,現(xiàn)在的種種嘗試僅是開始。用干細(xì)胞技術(shù)治療疾病至少還要經(jīng)歷三個(gè)階段:第一個(gè)階段是把一種組織的成體干細(xì)胞直接移植給相應(yīng)組織壞損的病人以治療疾??;第二階段則是如果掌握了干細(xì)胞向某種組織細(xì)胞分化的條件,就可以在體外對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)使之“定向”分化成所需的細(xì)胞,。對(duì)于某些遺傳性疾病,,還可對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行基因修飾。對(duì)經(jīng)過“定向分化”或“基因修飾”后的干細(xì)胞進(jìn)行篩選后,,把“合格”的細(xì)胞移植給病人,。樂觀的估計(jì),達(dá)到這個(gè)水平大概需要三到五年時(shí)間,。這種“細(xì)胞或組織替代”技術(shù)可望用于那些因某種細(xì)胞死亡而引起的疾病,,比如糖尿病、帕金森病等,;最理想的階段就是第三階段:即在體外進(jìn)行“器官克隆”以供病人移植,。真正在體外形成一個(gè)具有正常生理功能和結(jié)構(gòu)的人體器官,絕不是五六年就能實(shí)現(xiàn)的,。目前,,“器官克隆”還只是一個(gè)“美好的愿望”。當(dāng)然,,這個(gè)“美好的愿望”最終一定能夠?qū)崿F(xiàn),,但是現(xiàn)在還沒有哪個(gè)研究者能對(duì)這個(gè)時(shí)間做出精確的推斷。