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随着干细胞克隆技术被用于医学治疗,世界各地涌现了众多独创的崭新疗法,有的已经获得满意的疗效。克隆技术真的有回天之力吗?至少革命性的“再生医学”是这样梦想的……
除了用捐赠者的器官替换病人的患病器官以外,我们能否尝试用病人自身的细胞来对其患病器官进行修复?干细胞克隆技术的使用能否为那些无法治愈的疾病找到解决方案?科学家认为,在接下来的10年间医学界将进一步拓展再生医学的研究领域,包括以上的问题。
非凡的发现
时至今日,克隆技术仍然是一项了不起的科学成就。回顾历史,引领生物学家们走上干细胞克隆之路的是一位胚胎学家。1970年,美国胚胎学家史蒂文斯通过对小鼠的观察发现,某些胚胎细胞一旦被移植到子宫之外,就会发育成为畸胎瘤——一种混杂着多种无序生长的组织(牙齿、骨骼、肌肉)的肿瘤。换言之,这些胚胎细胞有能力进行增殖,形成多种不同的细胞。这可是闻所未闻的,当时,史蒂文斯将其发现命名为“多能胚胎干细胞”。
从那时开始,世界各地的科学家们陆续展开实验,以深入了解这种奇特的胚胎干细胞。1981年,英国科学家马埃文斯成功地从小鼠胚泡内细胞团分离出一些未分化的细胞系,并将它们无限期地保持在这种状态之中。这一成就标志着对分化之前的胚胎干细胞进行研究成为了可能。
9年前,美国科学家詹姆斯·汤姆森从人类胚胎中首次分离出胚胎干细胞。从此该名词一跃而跻身于媒体报道最多的科学发现之列。人们为什么对胚胎干细胞充满了如此的热情?
“它们太奇妙了!”一位大学医学系教授这样评论道,“胚胎干细胞为解答有关细胞增殖、细胞分化、细胞的常态发育或病态发育等方面的一切问题都提供了一个完美模型。”简而言之,它为破解生命本身的奥秘提供了可能,并在疾病的治疗方面蕴藏着无限的应用潜力。因此,不难理解为什么那么多胚胎学家、遗传学家、生化学家以及研究各类器官的专家都不约而同地瞄准了它。
珍贵的“遗迹”
这样一来,生物学关于生命成体细胞的看法就发生了改变,科学家对这些细胞的来历与分化有了更深入的了解。尤其重要的是,找到了在机体中存在着一些奇特的未完全分化的细胞。诚然,它们不再是胚胎细胞,但它们尚未获得那些承担某种器官功能的成体细胞所具有的特征。它们介乎胚胎状态与成体状态之间,似乎是生命之初留下来的“遗迹”。这便是所谓的成体干细胞。
医学界早在50年前就已经知道了某些成体干细胞的存在。比如脊髓中的造血干细胞:它是红血球、白血球及血小板等几种不同的血液细胞的源泉。成体干细胞也存在于骨质(成骨细胞)和肌肉(成肌细胞)之中。而近年来,随着对胚胎干细胞认识的不断深入,特别是通过标记追踪细胞的分化过程,科学家们在所有的机体组织中,包括在大脑中,都发现了成体干细胞。它们的作用是:对它们所属的组织进行再生,以满足机体组织正常更新(如脊髓细胞)或受损时进行修复(如肌肉或骨骼)的需要。
还需指出的是,干细胞研究(无论是胚胎干细胞还是成体干细胞)的意义并不仅仅是理论上的。干细胞具有再生能力,因此它毫无疑问会被应用于医学治疗。将来,干细胞不仅能够为移植手术提供理想的生物替代材料,也能为在体内直接修复受损组织提供优良的药物工具。再生医学梦想的实现已经触手可及。
另外,人们还发现,自己的身体即使在出生很久以后,仍然保存着能够对大部分器官进行再生的细胞。每组细胞天生就具有预定的修复目标:大脑中的干细胞替换神经元,肌肉干细胞则替换肌细胞……几年来,科学家们在实验室里获得了了不起的成就。他们培育出大量极其复杂的神经元及心脏细胞,并将它们移植到了一些已经病入膏肓似乎毫无希望的器官之中,心脏、大脑、眼睛……如今,随着再生医学的进步,推翻“不可救药”已经不再是空想了。
一项始料未及的成就
以前,对于心力衰竭病人而言,做心脏移植手术是最后的一线希望。而现在,他们的处境得到了极大的改善,再也不必望眼欲穿地等待可供移植的心脏了。巴西里约热内卢联邦大学从2001年开始在二十几位心脏衰竭病人身上进行的实验疗法。建议这些病人进行一项前所未有的尝试,也就是将他们自己的骨髓提取物注射进他们那患病的心脏。尝试采用这种方式的不只是巴西的这支研究团队,但它在这方面做得最出色,得到的结果也最令人惊叹。
里程碑式的年份
20世纪80年代以来,用骨髓移植拯救白血病患者或化学中毒者的生命就已经不是什么新鲜事了。的确,骨髓中含有相当大比重的成体干细胞,如能够持续更新血液细胞(白血球、红血球、血小板)的造血干细胞。到了90年代,对干细胞分化能力的认识令人提出了这样一种设想:也许我们可以利用它们来修复心肌组织。
在用老鼠进行的实验中,100%的心脏损伤都得到了修复。与使用骨髓移植进行的实验相比,其效果有了巨大的提高。因为在这种情况下,再不只是发生疾病组织的功能得到改善,而是心肌肌肉得到了全面的再造更新。也就是说,这等于是换上了一颗全新的心脏!在羊身上所做的实验也获得了同样惊人的成果。目前我们正在等待猴子实验结果,这是通向人体实验之前的最后一步。但已经得到的结果是如此地令人惊叹,科学家们已经开始准备材料,申请进行初步临床实验。特别是,免疫实验似乎证明植入的细胞不会或基本不会造成机体的排异反应。也许接受植入的个体有必要接受轻度的抗排异治疗,但这种治疗很可能只是临时性的。首先,科学家将进行第一阶段的实验,在3位身患慢性心力衰竭的病人身上检验该疗法的效果。科学家希望今年就能启动该项实验,到时候,我们就会知道2007年是否能成为胚胎干细胞元年。
除了用捐赠者的器官替换病人的患病器官以外,我们能否尝试用病人自身的细胞来对其患病器官进行修复?干细胞克隆技术的使用能否为那些无法治愈的疾病找到解决方案?科学家认为,在接下来的10年间医学界将进一步拓展再生医学的研究领域,包括以上的问题。
非凡的发现
时至今日,克隆技术仍然是一项了不起的科学成就。回顾历史,引领生物学家们走上干细胞克隆之路的是一位胚胎学家。1970年,美国胚胎学家史蒂文斯通过对小鼠的观察发现,某些胚胎细胞一旦被移植到子宫之外,就会发育成为畸胎瘤——一种混杂着多种无序生长的组织(牙齿、骨骼、肌肉)的肿瘤。换言之,这些胚胎细胞有能力进行增殖,形成多种不同的细胞。这可是闻所未闻的,当时,史蒂文斯将其发现命名为“多能胚胎干细胞”。
从那时开始,世界各地的科学家们陆续展开实验,以深入了解这种奇特的胚胎干细胞。1981年,英国科学家马埃文斯成功地从小鼠胚泡内细胞团分离出一些未分化的细胞系,并将它们无限期地保持在这种状态之中。这一成就标志着对分化之前的胚胎干细胞进行研究成为了可能。
9年前,美国科学家詹姆斯·汤姆森从人类胚胎中首次分离出胚胎干细胞。从此该名词一跃而跻身于媒体报道最多的科学发现之列。人们为什么对胚胎干细胞充满了如此的热情?
“它们太奇妙了!”一位大学医学系教授这样评论道,“胚胎干细胞为解答有关细胞增殖、细胞分化、细胞的常态发育或病态发育等方面的一切问题都提供了一个完美模型。”简而言之,它为破解生命本身的奥秘提供了可能,并在疾病的治疗方面蕴藏着无限的应用潜力。因此,不难理解为什么那么多胚胎学家、遗传学家、生化学家以及研究各类器官的专家都不约而同地瞄准了它。
珍贵的“遗迹”
这样一来,生物学关于生命成体细胞的看法就发生了改变,科学家对这些细胞的来历与分化有了更深入的了解。尤其重要的是,找到了在机体中存在着一些奇特的未完全分化的细胞。诚然,它们不再是胚胎细胞,但它们尚未获得那些承担某种器官功能的成体细胞所具有的特征。它们介乎胚胎状态与成体状态之间,似乎是生命之初留下来的“遗迹”。这便是所谓的成体干细胞。
医学界早在50年前就已经知道了某些成体干细胞的存在。比如脊髓中的造血干细胞:它是红血球、白血球及血小板等几种不同的血液细胞的源泉。成体干细胞也存在于骨质(成骨细胞)和肌肉(成肌细胞)之中。而近年来,随着对胚胎干细胞认识的不断深入,特别是通过标记追踪细胞的分化过程,科学家们在所有的机体组织中,包括在大脑中,都发现了成体干细胞。它们的作用是:对它们所属的组织进行再生,以满足机体组织正常更新(如脊髓细胞)或受损时进行修复(如肌肉或骨骼)的需要。
还需指出的是,干细胞研究(无论是胚胎干细胞还是成体干细胞)的意义并不仅仅是理论上的。干细胞具有再生能力,因此它毫无疑问会被应用于医学治疗。将来,干细胞不仅能够为移植手术提供理想的生物替代材料,也能为在体内直接修复受损组织提供优良的药物工具。再生医学梦想的实现已经触手可及。
另外,人们还发现,自己的身体即使在出生很久以后,仍然保存着能够对大部分器官进行再生的细胞。每组细胞天生就具有预定的修复目标:大脑中的干细胞替换神经元,肌肉干细胞则替换肌细胞……几年来,科学家们在实验室里获得了了不起的成就。他们培育出大量极其复杂的神经元及心脏细胞,并将它们移植到了一些已经病入膏肓似乎毫无希望的器官之中,心脏、大脑、眼睛……如今,随着再生医学的进步,推翻“不可救药”已经不再是空想了。
一项始料未及的成就
以前,对于心力衰竭病人而言,做心脏移植手术是最后的一线希望。而现在,他们的处境得到了极大的改善,再也不必望眼欲穿地等待可供移植的心脏了。巴西里约热内卢联邦大学从2001年开始在二十几位心脏衰竭病人身上进行的实验疗法。建议这些病人进行一项前所未有的尝试,也就是将他们自己的骨髓提取物注射进他们那患病的心脏。尝试采用这种方式的不只是巴西的这支研究团队,但它在这方面做得最出色,得到的结果也最令人惊叹。
里程碑式的年份
20世纪80年代以来,用骨髓移植拯救白血病患者或化学中毒者的生命就已经不是什么新鲜事了。的确,骨髓中含有相当大比重的成体干细胞,如能够持续更新血液细胞(白血球、红血球、血小板)的造血干细胞。到了90年代,对干细胞分化能力的认识令人提出了这样一种设想:也许我们可以利用它们来修复心肌组织。
在用老鼠进行的实验中,100%的心脏损伤都得到了修复。与使用骨髓移植进行的实验相比,其效果有了巨大的提高。因为在这种情况下,再不只是发生疾病组织的功能得到改善,而是心肌肌肉得到了全面的再造更新。也就是说,这等于是换上了一颗全新的心脏!在羊身上所做的实验也获得了同样惊人的成果。目前我们正在等待猴子实验结果,这是通向人体实验之前的最后一步。但已经得到的结果是如此地令人惊叹,科学家们已经开始准备材料,申请进行初步临床实验。特别是,免疫实验似乎证明植入的细胞不会或基本不会造成机体的排异反应。也许接受植入的个体有必要接受轻度的抗排异治疗,但这种治疗很可能只是临时性的。首先,科学家将进行第一阶段的实验,在3位身患慢性心力衰竭的病人身上检验该疗法的效果。科学家希望今年就能启动该项实验,到时候,我们就会知道2007年是否能成为胚胎干细胞元年。