导读
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多能干细胞的多能性在于其可以分化为各种其他的细胞类型。现在科学家已经不满足于这一点,他们希望将多能干细胞的多能性扩展到其他的方面,例如新药研发,藉此改变以前药物研发的方式,降低药物研发的成本与风险。
“
多能
”
的意思是
“
具备多种能力
”
。
“
多能
”
俩字加在
干细胞
前意味着这种
干细胞
能够形成各种不同的身体组织。对于科学家来说,他们希望多能干细胞的
“
多能
”
性能够表现在更多其它的方面。例如不仅可以用于形成新的组织或器官替代身体中功能失常的部分(亦即再生医学),还可以用于用于生产纯粹的细胞培养物以进行药物的早期试验。
培养和使用人类多能干细胞是一件有争议的事情,因为这类细胞的自然来源是人类的胚胎。但是在
2006
年,日本京都大学的山中伸弥领导的实验室在
Cell
杂志发表研究结果称,通过添加四个激活基因可以将皮肤细胞转变为类似自然来源的多能细胞。这些细胞也就是诱导多能干细胞。
1
月
3
日
英国制药公司阿斯利康表示将购买由
CellularDynamics
公司利用
iPSC
生产的人类心肌、血管、神经细胞以及肝细胞。
CellularDynamics
公司是由
JamesThomson
博士创立的。
Thomson
博士是美国威斯康星大学的生物学家,
1998
年,他领导的研究团队首次分离得到了人类胚胎干细胞,并在
2007
年发表了美国的
iPSC
研究成果。
阿斯利康购买这些细胞有两个计划。一个是利用这次细胞去寻找可以刺激非多能干细胞转变为成熟组织的分子,这些分子作为药物可以诱使受损的组织自我修复。第二个技术是利用
iPSC
试验与再生医学不相关的药物。
很多的时候,一个看起来非常有潜力的药物会在后来的临床试验中失败。有时候是因为药物没有表现出应有的效果。有时候,尽管表现出了应有的效果,但是其副作用的危害性比疾病本身更大。药物试验失败导致的花费是药物研究之所以昂贵的一个重要原因。阿斯利康因而希望利用干细胞对药物的毒性进行试验,从而尽量减少第二种原因所致的药物失败的数量。
将
iPSC
用于新用途的公司并不只有阿斯利康一家。在去年
12
月,另一家英国制药公司葛兰素史克进行了一项研究,用
β-
淀粉样蛋白攻击由
iPSC
分化而来的神经细胞,然后试验这些
β-
淀粉样蛋白对目前数百种药物的反应。葛兰素史克的这项研究将发表在
3
月份的
StemCellResearch
杂志上。
iPSC
还有另外一个可能的应用:从患有某种特定疾病
——
尤其是与遗传相关的疾病的患者身上获取
iPSC
然后将这些
iPSC
再分化为与该疾病有关的细胞类型,并对其进行研究。一些研究团队已经通过这种方式来研究疑难疾病的发展以及对药物的反应问题。
哈佛大学的
GeorgeDaley
博士是这些
“
培养皿中的疾病
”
模式的最热情的探索者。在
2008
年,
GeorgeDaley
建立了患有不同疾病的人的干细胞系,包括唐氏综合症、青年糖尿病以及帕金森症等。
这种模型并非万无一失。
Daley
博士自己也承认,这种技术目前还处在初始阶段,不过最终它将带来新的药物。
Daley
博士协助成立的
iPierian
公司已经利用
iPSC
研发了两种抗体,这两种抗体可以用来攻击
tau
蛋白(一种与阿兹海默病有关的蛋白质),也可用来清理与阿兹海默病及其他神经退行性疾病有关的验证。这些应用已经远远超越了干细胞用于再生医学的初始理念。多能干细胞的多能性现在才刚刚开始崭露头角。