幹細胞與再生醫學的未來展望

研究人員目前正在嘗試利用幹細胞——可以發育成多種不同型別組織的祖細胞——來誘導少數人體內自我修復。迄今為止,一些最先進的臨床試驗涉及治療充血性心力衰竭和再生在爆炸中受傷計程車兵的肌肉。但新的進展如此迅速,以至於研究人員提出了一個新名稱——再生醫學——來描述這個新興領域。

許多正在研究的幹細胞被稱為多能幹細胞,這意味著它們可以產生體內任何細胞型別,但它們不能單獨產生一個全新的身體。(只有最早的胚胎細胞,即受精後不久出現的細胞,才能自行產生另一個完整的生物體。)其他幹細胞,例如在成人體內發現的幹細胞,是多功能幹細胞,這意味著它們可以發育成有限數量的不同組織型別。

正在研究的最常見的幹細胞治療方法之一是從人體內提取少量幹細胞,並在實驗室中大量培養它們——科學家稱之為擴增幹細胞的數量。一旦以這種方式產生了足夠的數量,研究人員就會將它們注射回患者體內。


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骨髓是成人幹細胞的豐富來源,包含產生各種型別血液的造血幹細胞和所謂的間充質幹細胞,間充質幹細胞可以發育成骨骼、軟骨和脂肪。間充質細胞存在於骨髓和體內其他各種部位,儘管是否所有間充質幹細胞都真正可以互換,而與來源無關,目前尚不清楚。

《大眾科學》採訪了美國國立衛生研究院再生醫學中心主任馬亨德拉·拉奧,以瞭解未來五年左右再生醫學可能出現的新進展。

[以下是採訪的編輯稿。]

 

為什麼人們對再生醫學如此興奮?
你可以說,到目前為止,醫學一直都是關於替代療法。如果你的心臟瓣膜不能正常工作,你就用另一個瓣膜來替換它,比如豬的瓣膜。而再生醫學,你是治療病因,並使用你自己的細胞來進行替換。希望透過再生組織,你可以促使修復生長,使其像正常組織一樣。

而且再生醫學的研究進展非常迅速。
是的,在過去幾年中出現了很多新的突破。似乎事情正相對迅速地向真正的轉化和臨床實踐邁進。你想想,通常需要 10 到 14 年才能將一種藥物推向市場。好吧,整個多能幹細胞領域才 14 或 15 年的歷史。然而,在這 15 年裡,已經有臨床試驗正在進行中。

如果算上非多能幹細胞,那麼在美國和其他國家已經有五六種產品。有 Provenge [用於前列腺癌],Appligraf [用於治療糖尿病足潰瘍],Carticel [用於替換膝蓋軟骨],Gintuit [用於促進牙齦手術後癒合] 和 Fibrocell 正在替換成纖維細胞。

當然,所有這些規模仍然很小。但它們表明原理是可行的——而且因為原理是可行的,所以可以解決更大的問題。

再生醫學的下一步是什麼?
在我看來,再生醫學未來有四個[即將到來的]領域:所有與間充質幹細胞相關的事物;神經細胞;眼睛;以及最後一個類別——三維構建,使用細胞和結構的混合物。

間充質細胞有什麼特別之處?
它們可以大量擴增。它們在成人體內含量充足,因此你可以用患者自身的細胞進行治療——並避免必須使用強效抗排斥藥物。例如,間充質細胞可用於治療心臟、血管和克羅恩病。

關於神經細胞令人興奮的是,這是我們第一次能夠獲得來自中樞神經系統的細胞,其數量足以讓我們考慮潛在的治療方法。

至於眼睛,我們現在可以在眼睛方面做很多事情,這非常令人興奮。已經有幾家公司和臨床試驗在嘗試不同的方法。

例如?
有幾個人正在推進溼性和乾性黃斑變性的治療方法。這是一項可能具有顛覆性的新技術。

第四個類別呢?
第四個類別就像一個混合物。這裡的興奮點在於,我們一直可以嘗試製造三維組織,但效果從來都不是很好。但是有人想到,如果我們將結構與細胞結合起來,細胞就會為我們構建三維組織。

有兩件大事我沒有放在這裡:一件是心臟,另一件是糖尿病。兩者都引起了極大的興趣。我沒有把它們放在列表靠前位置的唯一原因是它們更像是五年到七年後的事情。我剛才提到的四個類別不到五年就能實現。

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