成熟細胞再編程技術

成熟細胞再編程技術

成熟細胞再編程技術是指將人類成熟的體細胞重新誘導回幹細胞狀態,它們就有再分化形成多種類型細胞的可能,可套用於臨床醫學。該技術被美國《科學》雜誌2008年12月18日評選為2008年十大科學進展第一位。

美國《科學》雜誌2008年12月18日公布了該刊評選出的2008年十大科學進展,其中在對細胞重新編程“定製”細

成熟細胞再編程技術成熟細胞再編程技術
胞系方面的進展名列第一位。在對細胞重新編程“定製”細胞系方面的進展名列第一位。《科學》雜誌說,這些細胞系以及“定製”它們的有關方法,為科研人員理解甚至未來治癒一些醫學上的頑疾提供了工具,比如帕金森症、Ⅰ型糖尿病等。這門研究將成熟細胞變為“萬能”幹細胞,讓科學家逐漸繞過胚胎幹細胞研究的道德爭議,變出個醫學未來。觀乎這個範疇的光速發展,在可見的將來,人類利用度身訂造細胞來治癒帕金遜症和一型糖尿病等頑疾,絕不是天方夜譚。在細胞研究領域,科學家取得了一些舉世矚目的成就,其中一項技術一度被打上“不可能”的標籤,那就是對成熟細胞重新進行編程,使其成為能夠發育成新細胞的幹細胞。這項被《科學》雜誌評為“年度科學突破”的技術能夠潛在地解決兩個重大問題。

簡介

所謂細胞重新編程,是指通過植入新的基因,改變細胞的發育“記憶”,使其回到最原始的胚胎髮育狀態,就能

成熟細胞再編程技術成熟細胞再編程技術
像胚胎幹細胞那樣進行分化,這樣的細胞被稱作“誘導式多能幹細胞”。

科研人員以老鼠細胞為對象,通過植入僅僅4個基因,成功培育出“誘導式多能幹細胞”。2008年,科學家們在這一領域繼續前進,成果豐碩。

有兩個科研小組從罹患不同疾病的患者身上提取細胞,重新編程,使其“變身”為幹細胞。他們選取的疾病大多數很難或者不可能用動物模型來進行研究,這就使得獲取人類細胞系進行研究的需求變得更為迫切。這些被改造的細胞能夠在實驗室中生長並分裂,這一點與大多數成體細胞不同,因為成體細胞一般不能在培養的情況下存活。改造後的這些細胞接著被“誘導”,分化出全新特性的細胞類型,其中就包括那些受頑疾影響最大的細胞。

另外一個科研小組則更為大膽,他們跳過了胚胎階段,把老鼠胰腺內的一種成熟細胞———外分泌細胞,直接改造成了另外一種類型的細胞———貝塔細胞

對抗疾病

從技術發展程度來看,科學家將有能力利用細胞再編程技術對抗一系列疾病,其中包括肌肉萎縮症、帕金森氏症在內。除此之外,這項技術也在很大程度上避免出現因利用胚胎幹細胞而引發的倫理問題,原因在於:成熟細胞可以通過再編程勝任這項工作。隨著技術的不斷進步,對患者自身細胞進行改編也將在不久的將來成為一種可能,以減少對引入外來細胞的需求。藉助於成熟細胞再編程技術,醫學研究領域將迎來新的一天。但擺在我們前面的道路仍舊崎嶇不平。眼下,我們對整個過程還不是完全了解,而改編後的細胞可能經常擔負不起預想中的角色。目前,全世界很多研究人員正致力於解決這些問題。

基因重組

細胞基因重組工程的里程碑,可從2006年前談起。當年研究員進行老鼠實驗,透過添加4條基因,成功抹去細胞的發展記憶,當細胞“時光倒流”至原始胚胎狀態,科學家便可誘導培育成另一類細胞。

科學家在此基礎上取得3大突破。2008年7月份,波士頓哈佛幹細胞學院一支研究小組,從一名患上運動神經元疾病的82歲女病人抽取細胞,轉化成幹細胞,再培育成脊椎神經細胞。研究員透過在實驗室觀察神經生長,目睹疾病生成與發展過程,這是無法通過觀察病人取得的研究成果。

另一支研究團隊利用10種疾病的病人細胞,培育出幹細胞,這些病人罹患的疾病包括肌肉萎縮、一型糖尿病和唐氏綜合症等。研究員取得成功後,正研究如何加強技術的效率和安全性。

第3支研究團隊另闢蹊徑,跳過幹細胞的階段,直接將成熟老鼠的胰臟外分泌細胞,轉化成負責製造胰島素的beta細胞。以上3項研究所製造的新細胞株,有助認識疾病發展和研究治療藥方,當科學家能更精細、有效和安全地掌握細胞工程技術,便可利用病人的自身細胞治病,甚至培育器官

相關評論

《科學》雜誌負責評選的編輯羅伯特.孔茨說:“當《科學》雜誌的作者和編輯們著手挑選今年最大的科學進展時,我們關注的是那些能夠解答一些重大問題的科學研究,比如宇宙如何運作,以及那些為未來新發現奠定基礎的科學研究。我們的首選 ——細胞重新編程技術,幾乎是在一夜之間開啟了一個生物學研究新領域,而且有希望促成一些能夠挽救生命的新的醫學進展。”
《科學》雜誌認為,這些新的細胞系將成為科研人員理解疾病如何發生、發展的重要工具,對醫學領域篩選潛在藥物可能也有幫助。如果科學家將來完全掌握細胞重新編程技術,能夠更準確地控制這一技術,使其變得更加有效、安全,那么患有不同疾病的患者將有可能用自體健康細胞來治病。

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