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西亚试剂:日本科学家让老鼠的皮肤变成胚胎干细胞所做的动物实验表明

严格控制致瘤风险

    记者:怎么理解您讲的风险?

    郭礼和:日本科学家让老鼠的皮肤变成胚胎干细胞所做的动物实验表明,这种诱导出的干细胞有20%是致瘤的,所以就有很大的安全风险,如果移到人身上,就有导致肿瘤的危险。

    现在干细胞在临床治疗上有两个问题要解决,第一个就是安全问题,它的核心就是引发肿瘤的问题。无论是日本科学家还是美国科学家转4个基因诱导皮肤细胞转变为胚胎干细胞的方法,移植给人体的风险都要比天然的胚胎干细胞风险大得多。就是外源的4个基因进入细胞以后,它们会随机整合到皮肤细胞基因组内,有可能打乱原有的遗传程序,使转化的细胞向肿瘤方向发展,导致肿瘤发生。

    肿瘤细胞和干细胞在生长性上有相似之处,即都具有旺盛的增殖能力,但增殖失控就变成肿瘤了。天然的干细胞移植也存在这个问题,包括骨髓移植大概有2%几率会产生肿瘤。如果把外面的基因随机导进细胞,风险就会更大,因为破坏了细胞原有的程序,使原有的发育程序乱了套,其结果不是发育终止就是致残或者变成了肿瘤。这是体细胞克隆或干细胞移植最值得担心的问题。

    第二个问题是免疫问题,因为人与人之间的器官移植都要配型,讲到底就是个体化治疗,必须要配型配得上才能使用;这个问题也是干细胞用到临床上的一个拦路虎。因为研究工作还没有走到这一步,所以大家还不重视,但是真到上临床时就必须考虑这个问题了。
    
几种技术路线         

    记者:看来科学技术每前进一步都会碰到新的问题,针对您讲的风险,现在有什么应对之策吗?

    郭礼和:这至少提醒我们,在胚胎干细胞研究中,不是一种技术成功了就要把其他的路线废掉,现在看来还不能废。在胚胎干细胞培养方面现在有几条路线,包括黄禹锡的技术路线,他的思路就是拿病人的体细胞来进行无性繁殖,把病人的细胞核放到去核的卵子里去,发育成胚胎,从胚胎的内细胞团培养成病人的胚胎干细胞,再用这些干细胞治疗病人自己的疾病。如果这个方法能够成功的话,上面讲的致瘤和免疫排斥两个问题都可以解决了。但因为技术难度太大,压力又大,所以他造假了,这是另外一个问题,但他的研究路线还是对的。

    刚才讲到的美国人用猴子作为研究材料,目的也是为了将来用到人体身上。因为猴子和人最接近了,这样可以避开伦理和法律问题,猴子能做成功,用在人身上成功的可能性就大了。所以,美国俄勒冈州健康和科学大学国家灵长类研究中心所做的工作,以我们搞科学的人来看,其实用性更大。

    除了上面讲的几种技术路线外,还有一种是从羊水和羊膜中也可以拿到类似胚胎的干细胞,这个方法也不用破坏胚胎,它们能分化成三个胚层不同的组织。所以,这也是一条路子。现在国内外都有人在做这方面的研究工作。

    未来的发展我比较看好羊水和羊膜细胞。为什么看好它?因为它没有致瘤的问题,其次羊膜细胞有免疫豁免的功能,防止母体的免疫系统对胎儿排斥。第三它没有伦理的问题,作为一种胚外组织,最终是被废弃的。另一个优点是它能跨越三个胚层分化,也就是相当于胚胎干细胞的功能。如此来源多、没有伦理问题,又安全、不排斥、各种组织都能分化的材料,实在是很难得到的,所以具有广泛的临床应用前景。        

新闻回放

    美国和日本的两个实验小组分别宣布开发出了能令普通皮肤细胞取代胚胎干细胞培殖器官的技术。这项有可能在不挑起伦理争议前提下的重大成果有朝一日可能会给胚胎克隆技术带来医学上的突破。权威的科学杂志《科学》和《细胞》11月20日刊登了这两个实验室的论文。《细胞》论文中的研究成果来自日本京都大学的山中伸弥博士;《科学》论文中的研究成果则源自美国威斯康星大学麦迪逊分校干细胞研究先驱汤姆森的实验室研究团队,其中助理科学家俞君英为论文的第一作者和共同通讯作者。

    美国先进细胞技术公司首席科学主任兰扎形容这项工作代表科学上一个伟大里程碑,其在生物学上的意义等同莱特兄弟建造第一架飞机。但他提醒,现阶段的工作离带来医学成果尚远。目前这一新技术有可能有致癌的风险。对胚胎干细胞最诱人的用途(即获取理论上可以治疗糖尿病、帕金森氏症或脊椎神经损伤等疾病的移植细胞组织)来说,这种风险是不可接受的。         

条条大路通罗马    

    □钟扬        

    去年7月19日,美国总统布什否决了参众两院通过的一项有关人类胚胎干细胞研究法案,由此引发了有关干细胞研发中技术与伦理问题的新一轮争论。一周后,我在为《第一财经日报》撰文的结尾写道:美国政府对人类胚胎干细胞研究不予支持的态度,使其生物医学研究领域的发展蒙上了一层阴影,也使世界范围内众多的科学工作者深感失望。         

    一年后的今天,日、美科学家终于在障碍重重的人类干细胞研究领域闯出了一条新路──通过将最可能重新编程人类细胞的4个基因插入已分化的成体细胞(表皮细胞)获得干细胞(类胚胎干细胞)。对这项具有科学里程碑意义的突破,国际学术界赞誉有加,甚至有权威将其比喻为“莱特兄弟发明的飞机”。对全世界公众,它的确传达了强烈的信息:笼罩在人类干细胞研究天空的乌云正在消散,再生医学将迎来新的春天!

    正如访谈中郭先生所述,类胚胎干细胞技术本身和实际应用方面留给生物医学界做的事还有很多。无论是提高实验成功率还是拓展研究对象(如其他灵长类)和材料来源(如羊水和羊膜),都会有一批细胞生物学家、遗传学家、免疫学家、药物学家和临床医生们沿着这条新辟大路奋力前行,去攻克一个又一个难关;也总会有一批人另辟蹊径,不断提出新的方法,解决新的问题。

    或许有人认为,类胚胎干细胞技术并未全面解决人类干细胞研究所涉及的生命伦理等问题。其实,生命科学一直就是一门自然科学。既要在学术上勇于突破,又要应对繁杂的社会纷争,是当代生命科学工作者所面临的挑战。殊不知,此次突破的一个重要意义还在于:条条大路通罗马——干细胞领域的顶尖高手们需要不断化挑战为机遇,以技术创新规避伦理风险,开创新的成功范例。

   (作者系复旦大学生命科学学院常务副院长、教授)

       胚胎干细胞研究大事记

    2002年3月,美国怀特黑德生物医学研究所借助克隆技术成功对实验鼠进行了胚胎干细胞治疗,首次在动物身上证实“治疗性克隆”技术是可行的。
    2002年10月,中国中山大学第二附属医院用人工受精卵发育成的囊胚内细胞团建立了首个中国人胚胎干细胞系,使中国在该领域跻身世界前列。

    2003年4月,日本物理化学研究所宣布,在世界上首次用猴胚胎干细胞生成两种末梢神经,这一成果拓宽了再生医疗的前景。

    2004年5月,世界上首个国家胚胎干细胞库在英国伦敦建立,它可为糖尿病、癌症、帕金森氏症和早老性痴呆等疾病的研究和治疗储存、提供干细胞。

    2004年9月,美国马萨诸塞州细胞技术公司宣布,首次用人类胚胎干细胞成功培育出了视网膜细胞,该技术有望用于治疗视网膜退化造成的失明。

    2005年1月,日本京都大学专家首次报告说,他们将猴胚胎干细胞分化成神经干细胞,再植入6只患有帕金森氏症的猴子的脑部,结果它们的病情明显好转。

    2006年8月,日本京都大学宣布,该大学研究人员利用实验鼠皮肤细胞制成可分化为各种组织和器官的“多能细胞”,这一成果为利用人类皮肤细胞“仿制”胚胎干细胞打下了技术基础。

     2007年11月14日,美国俄勒冈州健康和科学大学报告说,他们用取自不同猕猴的皮肤细胞和卵子培育出胚胎。这是科学家首次成功克隆灵长类动物胚胎。

     2007年11月20日,美国威斯康星大学和日本京都大学专家报告说,他们将人体皮肤细胞改造成了几乎能和胚胎干细胞相媲美的干细胞,这一成果有望使胚胎干细胞研究避开一直以来面临的伦理争议,从而大大推动与干细胞有关的疾病治疗研究