科學家們一直將幹細胞譽為阻止、甚至逆轉糖尿病、脊髓損傷以及帕金森病和阿爾茨海默病等退行性疾病損害的希望所在。
從人類胚胎中獲得的幹細胞似乎提供了新療法的最佳機會，因為與其他幹細胞不同，它們具有轉化為幾乎任何型別組織的能力。但研究人員抱怨說，政治障礙阻礙了他們確定這些細胞的全部潛力。
六年前，布什總統將聯邦資助的研究限制在2001年8月9日之前從胚胎中提取的約20個可行的細胞系。幹細胞界多次呼籲解除這些限制，指責指定的細胞群落已經受到損害或破壞，並且未能放鬆禁令正在阻礙美國發現新的拯救生命的治療方法。但反對者認為這種研究是不道德的，因為必須破壞胚胎才能獲得其細胞。
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上週，國會向布什提交了一項立法，允許聯邦資助的科學家研究來自冷凍胚胎的細胞，這些胚胎是生育診所患者不再需要並選擇捐贈而不是丟棄的。《2007年幹細胞研究促進法案》還闡明瞭此類研究的倫理準則。
布什立即重申了他否決該法案的承諾（就像他對去年提交到他辦公桌的類似立法所做的那樣）——參議院是否能夠爭取到足夠的票數來推翻否決權尚存疑問。參議院在4月份以63票對34票的投票結果通過了該法案——僅僅比推翻否決權所需的三分之二多數票少四票——當時有兩名該法案的支持者缺席。
在否決該措施時，布什表示，“強迫美國納稅人支援蓄意破壞人類胚胎”將是“一個嚴重的錯誤”。
批評人士進一步認為，胚胎幹細胞研究是不必要的，因為來自成年人的幹細胞據稱同樣有前途。事實上，就在眾議院上週投票的前一天，研究人員宣佈，他們已誘導從成年小鼠身上提取的普通皮膚細胞模仿胚胎細胞，如果他們學會對人類做同樣的事情，這可能提供一種簡單且看似爭議較少的方法來創造大量幹細胞。
儘管研究人員表示，這一發現並沒有否定對真正胚胎幹細胞進行研究的必要性，但批評者抓住它作為進一步證明此類研究是多餘的證據：如果可以將成年細胞轉化為類似胚胎的細胞，他們認為，那麼為什麼不使用它們而不是破壞胚胎呢？
這一說法與在關於聯邦資助新的胚胎研究的激烈辯論中多次提出的說法相呼應。特別是，胚胎幹細胞研究的反對者一再指出從成人身體中提取的幹細胞的所謂能力，至少在一個實驗室的手中，這種能力似乎幾乎與胚胎幹細胞的能力相匹配。
與上週的研究相反，其他實驗室從未重現作為這些論據基礎的戲劇性發現。在過去的六個月中，調查揭露了一個實驗室資料的奇怪缺陷，該實驗室聲稱已成功地操縱成年幹細胞使其表現得像胚胎組織。
乍一看，一系列不可重複的結果可能表明該領域本身存在問題。
在最近的採訪中，頂尖的幹細胞專家表示，這些失敗反映了該領域的高調公眾形象及其政治化，這掩蓋了真正的進展。“我討厭[重大宣告無法複製]，因為它使我們的領域看起來像一個充滿騙局和欺詐的領域，”斯坦福大學的幹細胞生物學家歐文·韋斯曼說。
長期以來的傳統觀點認為，成年幹細胞只能形成其起源組織。研究人員僅從人體的一些器官和組織中分離出了幹細胞，包括血液、大腦、骨骼肌、心肌以及最近的皮膚。他們希望發現是否也存在胰腺、肝臟和脊髓等其他關鍵器官的幹細胞。許多成年幹細胞研究的重點是識別定義這些細胞並允許它們在產生其器官的各種細胞型別時無限期地補充自身的基因和分子——幹細胞的定義特徵。學習在實驗室中培養和操縱成年幹細胞也可能使研究人員能夠從中創造組織再生療法。
1990年代後期和本世紀初的一系列引人注目的結果表明，特定的成年幹細胞（如來自血液的幹細胞）似乎能夠超出預期並轉化為其他器官和組織。當被設計成發出綠色光並注射到小鼠體內時，這些研究顯示，在諸如大腦、心臟和肝臟等意想不到的器官中出現了發光的細胞。發現者將此過程稱為轉分化。
然而，在幾年內，試圖複製這些發現的實驗室要麼失敗了，要麼對它們提出了簡單的解釋，例如注射的細胞與已識別的器官中的細胞之間發生融合。2002年9月的一項後續研究發現，沒有證據表明造血幹細胞在大腦、肝臟、腎臟、腸道和其他組織中廣泛轉分化。哈佛幹細胞研究所的幹細胞和心血管研究員肯尼斯·基恩說，轉分化可能會發生，但如果是這樣，它一定是一種罕見的事件。
當明尼蘇達大學的幹細胞生物學家凱瑟琳·維法利領導的研究人員在2002年7月報告說，他們注射到幼胚胎中的骨髓來源細胞與胚胎幹細胞一樣，貢獻於所有三個胚層時，科學家們更加震驚。
維法利和同事們試圖培養從齧齒動物間充質中提取的幹細胞，間充質是骨髓的一種成分，有助於脂肪、骨骼和肌肉的形成。骨髓細胞通常不會在實驗室中生長，但該團隊報告說，透過仔細控制細胞接收到的氧氣量以及其他生長條件，他們可以將細胞存活至少一年。實驗表明，在此過程中，細胞似乎變成了其他東西。根據該小組在《自然》雜誌上的報告，這些細胞沒有僅出現在未來的間充質細胞所在的胚胎的中胚層，而是擴散到了形成皮膚、大腦和腸道等其他組織的兩個相鄰層。
研究人員推測，他們稱之為多能成年祖細胞 (MAPC) 的細胞可能在培養中退化到更原始的狀態，或者是從胚胎髮育中遺留下來的。“這開始讓人興奮，認為可能存在這些具有胚胎幹細胞潛力的成年幹細胞，”波士頓喬斯林糖尿病中心的幹細胞研究員艾米·瓦格斯說。
為了透過複製結果來證實結果，其他實驗室嘗試培養細胞但沒有成功。當時在斯坦福大學幹細胞生物學家歐文·韋斯曼實驗室擔任博士後研究員的瓦格斯在 2002 年在維法利的實驗室花了一週時間試圖學習培養 MAPC。“它們非常挑剔，”她說。據韋斯曼說，即使是宣佈將在實驗室培養皿中教授細胞培養課程的維法利，有時在培養它們時也會遇到問題。
培養幹細胞的困難並非聞所未聞。“培養各種幹細胞所需的培養條件可能非常棘手，”加州理工學院在帕薩迪納的神經幹細胞生物學家大衛·安德森說，甚至涉及到水源。但是，儘管研究人員盡了最大努力，但研究結果越長時間無法複製，結果似乎就越不合理。
在此背景下，總部位於倫敦的《新科學家》雜誌在 2 月份報道說，維法利 7 月在《自然》雜誌上發表的論文中呈現的資料在 2002 年 8 月發表的《實驗血液學》第二篇論文中以不同的標籤出現，但其他方面是相同的。這些資料指的是據稱定義細胞的細胞表面蛋白。當月，明尼蘇達大學召集的一個專家小組認為，由於資料中存在進一步的不一致，這些資料“存在嚴重缺陷”並且“可能不正確”，但並未指責維法利或其實驗室中的任何人故意操縱資料。
研究人員表示，有缺陷的資料並沒有與該論文的主要主張相矛盾，即注射的細胞具有與胚胎幹細胞相似的潛力，因為它們可能只是具有資料中未包含的其他細胞表面蛋白。 [見尾註]
然而，在 3 月份，當《新科學家》報道說來自維法利實驗室的資料中同一張影像出現了三次時，出現了其他問題——一次指的是 2001 年發表在《血液》雜誌上關於人類 MAPC 的論文中的骨骼，一次指的是軟骨，還有一次指的是 2006 年專利申請中描述的骨細胞。
在第一次資料問題曝光之前不久，維法利的工作在 1 月份得到了推動，當時她的實驗室與韋斯曼的實驗室共同報告說，他們複製了 2002 年《自然》雜誌論文中的第二個發現——MAPC 可以部分替代小鼠被破壞的骨髓（紅細胞的製造場所），這本身就是不尋常的，因為它們不是來自造血幹細胞，韋斯曼說。他補充說，但是，如果它們像報告的那樣工作，MAPC 仍然不是很有效：一個成年的造血幹細胞取代的骨髓與一百萬個 MAPC 一樣多。
“即使歐文也參與其中，對這篇論文仍然有很多懷疑，”基恩說。韋斯曼說，他的實驗室仍然沒有創造出 MAPC。對於與維法利的實驗，維法利現在是比利時魯汶天主教大學的幹細胞研究負責人，他的當前博士後研究員之一斯科特·迪拉在魯汶將細胞植入小鼠體內，然後帶到斯坦福大學進行檢查。
專家們不願對維法利做出判斷，他們認為她是一位謹慎的研究人員。儘管如此，可疑的資料和缺乏複製性引起了人們的注意。“這一切聞起來都很糟糕，”密歇根大學安娜堡幹細胞生物學中心的幹細胞生物學家肖恩·莫里森說。他說，重要的問題仍然是這些發現是否可以複製。“現在人們有一種傾向，過早地真的對凱瑟琳‘大打出手’，”他說。維法利沒有回覆要求置評的電話或電子郵件。
儘管胚胎幹細胞研究的反對者抓住了轉分化和 MAPC 不放，但很少有科學家提出用成年幹細胞來代替胚胎幹細胞，莫里森說。美國國立衛生研究院的幹細胞生物學家伊娃·梅齊發表了轉分化研究之一，並堅持該效果，她指出，胚胎細胞自然比成年幹細胞更具多功能性。“那是它們的工作，”她說。
莫里森表示，轉分化研究在該領域留下了汙點，但這僅代表研究的一個子集。“總有人抱著快速致富的心態，”莫里森說。“在任何有可能讓你的論文登上《紐約時報》頭版的領域，這都是一種職業風險。... 這是一個備受矚目的領域，這意味著當人們犯錯時，它會受到更多關注。”
“所有這些真正危險的地方，”加州理工學院的安德森補充說，“是當臨床醫生開始根據可能不牢靠的實驗結果進行試驗時。”
轉分化研究催生了許多臨床試驗，其中包括一些心臟病發作患者在其心臟中注射造血幹細胞，希望以此替代死亡的心肌。去年的結果並不令人鼓舞：在兩項較短的試驗中，心臟功能改善了幾個百分點或根本沒有改善，而一項較長的研究發現有輕微但暫時的好處。
韋斯曼表示，大多數幹細胞臨床研究未能滿足他認為的關鍵標準：它們應該基於明確的、經過同行評審的組織再生演示，由大量獨立的團隊重複，並提供快速、持久的益處。
錢同意基礎幹細胞生物學並沒有跟上臨床研究的步伐，但他表示，迫切需要新的治療方法。“我能理解為什麼人們有動力透過進行試驗來嘗試做一些事情，”他說。“他們會繼續前進，我們將從中學習一些東西，”他指出，儘管他補充說，目前在臨床上的治療方法不太可能成為主流。
幹細胞研究人員認為，無論成體幹細胞的潛力如何，胚胎研究都可以幫助他們實現這一目標。例如，去年 12 月，錢的研究小組報告說，透過追蹤心臟肌肉乾細胞從胚胎組織的發育，找到了心臟肌肉乾細胞的標記物。
同樣，上週報告將小鼠皮膚細胞轉化為類似胚胎細胞的三個研究小組表示，他們將不得不研究胚胎細胞，以瞭解如何以相同的方式重新程式設計人類細胞，並瞭解它們的潛力。
更新：6 月 13 日，《自然》雜誌發表了該圖的更正版本。該雜誌表示，它已與獨立專家核實了資料，“專家一致認為圖 1 中的資料存在缺陷，但同意[撤回]不會否定該論文的中心發現。”