诱导多能性干细胞(iPSC)研究展望(可见的科幻)
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·你自己的“胚胎”干细胞——个体特异性干细胞
诱导多能性干细胞最诱人的前景是它的“个性化服务”这个特点。在这个人人都追求“特立独行”的时代,拥有自己独特的一份儿“胚胎干细胞”该是一件多么酷的事啊!
不过“个性化服务”绝不仅仅是“酷”这么简单,这涉及到“人”的生物学本质。从生物学角度讲,这个世界上没有哪两个人是完全相同的,就算是基因型完全相同的的同卵双胞胎他/她们的表观遗传学特性也有可能不一样,两个人在生活中的际遇环境差异也会导致生理、病理上的差异。所以,每个人得的病也就不会完全一样,小病也就算了,万一得个大病,谁不希望能在最短的时间得到最有效的治疗?
但事实上在当今医学上,还是在经常应用“试错法”――先上药治着看,如果起效了就是这个病,不起效就排除这个病――这叫做“诊断性治疗”,热门美剧《豪斯医生》就总是在用这个方法。
如果有了个性化的胚胎干细胞,在很大程度上我们就不必用真人去“试错”了,用我们的细胞就可以了!要知道,诱导多能性干细胞可是永生化的,理论上讲是可以永无止境的供应的。
当然用我们自己的细胞修复我们自己的组织就更不用说了。
科幻片里经常有用“复制人”做为“后备”为人类提供健康器官组织的狗血镜头,其实完全不必那么麻烦,为什么要培育一个完整的“人”那么麻烦呢?只要有万能细胞不就行了?诱导多能性干细胞就是我们的万能细胞。不过目前为止,我们还不能做到在体外直接用“万能细胞”培育出一个完整的器官。
·谁想变啥就变啥——定向重编程
当然诱导多能性干细胞也有它的局限性,最主要的就是我们前面提到的成瘤性,所以,这里还有另外一个选择,就是“转分化”,也就是定向重编程。
诱导多能性干细胞不是把终末分化的细胞重新恢复成最原始最幼稚的胚胎干细胞吗?那我们能不能把终末分化的细胞直接重编程成为另一种细胞,或者是成体干细胞,或者是另一种终末分化的细胞?在诱导多能性干细胞技术出现以前,就有人在这个方向上做出过尝试,诱导多能性干细胞技术出现以后,就更加增强了大家的信心:最幼稚的胚胎干细胞都能诱导出来,其他种类的细胞应该也可以。
事实上,也确实是如此。
早在1987年安德鲁·拉萨等人就已经成功的把小鼠的成纤维细胞转分化成为了成肌细胞,当然这只是“成”字头细胞之间的相互转化,与我们现在所讲的“转分化”还是有较大区别的。此后又陆续有一些相关实验,比如把B细胞转化成巨噬细胞或淋巴祖细胞;把胰脏外分泌细胞转化成有功能的β细胞(分泌胰岛素的细胞)等;但一直到诱导多能性干细胞技术推广以后,“转分化”技术也才迎来了自己的“春天”。
2010年在国际顶尖杂志《自然》和《细胞》上接连发表了3篇文章,分别是把成纤维细胞转分化成为神经细胞、血液祖细胞和心肌细胞。他们都是用诱导诱导多能性干细胞最常用的一种细胞――成纤维细胞,分别诱导培养出来了有功能的神经、血液和心肌细胞,这是相当了不起的成就,是再生医学的一个重要进步。
·原地满状态复活——定点重编程
那还有没有更好的方法呢?
有的,就是定点定向重编程。
有人提出来,我们可以在组织受损的部位,利用重编程技术把这个部位的其他种类的细胞重编程成为有功能的、我们需要的细胞种类。这是不是听上去很科幻?但这并不是不可能的,因为这个技术可以基于早已经在开发的另一个技术――个体水平的转基因技术来进行。很早就有人利用腺病毒来做这样的工作了,比如1996年就已经利用腺病毒治疗鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症,已经进入一期临床的实验了。只不过还没有人把它应用于诱导多能性干细胞技术或转分化技术中去罢了。
你看,这像不像“原地满状态复活”?
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北京北联世纪干细胞生物科技是一所集临床、科研、国际学术交流为一体的全球生命科学研究公司,技术源头为美国圣地亚哥Biocentrium公司,公司致力于再生医学新技术的基础研究与临床应用转化,并将iPSC诱导多能干细胞培养技术平移到国内,同时与国内多家三甲医院开展科研课题。
现涵盖iPSC诱导多能干细胞,间充质干细胞、神经干细胞、血管内皮干细胞、软骨干细胞、羊膜干细胞、NK/NKT/CTL/CAR-T/CAR-NK/DC-CIK/INKT等免疫细胞;应用范围包括:疾病预防、两性生殖、神经系统疾病、脑部疾病、亚健康、免疫系统疾病、骨关节疾病等,同时可以通过个体化iPSC技术制备和分化成多种细胞,包括精原细胞、卵原细胞并形成精子/卵子。