(聲明:刊用《中國新聞周刊》稿件務(wù)經(jīng)書(shū)面授權)
兩項最新的研究成果,標志著(zhù)干細胞技術(shù)正從一種概念,轉變成能夠看得見(jiàn)的現實(shí);而與此同時(shí),和這項技術(shù)有關(guān)的新一輪爭論也剛剛開(kāi)始。
幾乎是在同一時(shí)間,生命科學(xué)領(lǐng)域傳出了兩項引人注目的成就:美國科學(xué)家利用胚胎干細胞所衍生的運動(dòng)神經(jīng)細胞讓癱瘓的老鼠恢復了行走能力;英國科學(xué)家從胚胎干細胞中培育出來(lái)精子,并使之與卵細胞結合,生育出幼鼠。
在理論上,人們很早就知道胚胎干細胞可以被誘導成神經(jīng)細胞,也可以被培育成精子細胞,并且,科學(xué)家們幾年前就已經(jīng)在實(shí)驗室里做到了這兩點(diǎn);但是,這些從干細胞分化出來(lái)的細胞,畢竟只是在培養皿里生長(cháng)。而最新的這兩項成果,則是在從理論向實(shí)際應用跨進(jìn)了一大步。
癱瘓病人重新站立起來(lái)的新希望
以主演系列電影《超人》而知名的好萊塢影星里夫曾因一次意外的事故而導致癱瘓,作為一名病人,他在生前堅定地支持胚胎干細胞的研究,希望這一技術(shù)能夠讓更多像他一樣的病人站立起來(lái)。
“實(shí)際上,除了像里夫這樣因外傷而致癱瘓的病人以外,還有許多病人不知道因為什么原因,神經(jīng)細胞就失效了,醫學(xué)上把這些疾病叫做‘神經(jīng)變性性疾病’!北本┐髮W(xué)第三醫院副院長(cháng)、神經(jīng)科主任樊東升解釋說(shuō),由于運動(dòng)神經(jīng)細胞的變性,導致從神經(jīng)傳遞到肌肉的信號喪失,病人出現全身癱瘓,著(zhù)名物理學(xué)家霍金所患的“盧伽雷氏病”就屬于這類(lèi)疾病。由于這類(lèi)疾病迄今病因不明,現有的藥物根本無(wú)法解決問(wèn)題。一直以來(lái),干細胞移植被認為是治療這類(lèi)“世紀頑癥”的新希望?茖W(xué)研究的結果表明,這種希望正在一步步向現實(shí)邁進(jìn)。
2002年,美國哥侖比亞大學(xué)的科學(xué)家首次將老鼠的胚胎干細胞誘導成為運動(dòng)神經(jīng)細胞,被認為看到了用胚胎干細胞治療癱瘓的曙光。去年初,在美國威斯康星大學(xué)工作的中國科學(xué)家張素春和李學(xué)軍更是成功地使用人類(lèi)胚胎干細胞分化出了運動(dòng)神經(jīng)細胞,在干細胞研究中向前邁進(jìn)了一大步。
盡管如此,這些在實(shí)驗室里培養出來(lái)的細胞在被植入活體后能否繼續生長(cháng),并表現出功能,仍需要進(jìn)一步研究。
6月19日出版的《神經(jīng)科學(xué)年報》上,美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)的道格拉斯·克爾教授發(fā)表的一項研究成果,回答了這個(gè)問(wèn)題。他們把從干細胞衍生而來(lái)的運動(dòng)神經(jīng)細胞移植給癱瘓的老鼠,使它們的肌肉力量和功能得到了恢復。據報道,在接受治療的15只老鼠中,有11只老鼠的癱瘓得到明顯改善,能夠重新活動(dòng)起來(lái)。
樊東升認為,在這項研究中,科學(xué)家們讓移植進(jìn)體內的運動(dòng)神經(jīng)細胞和體內的神經(jīng)、肌肉有效地連接起來(lái),并成為具有生理功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò ),這是一項艱難的工程。據報道,克爾的研究小組經(jīng)過(guò)許多實(shí)驗,最終發(fā)現兩種新藥AMP (cAMP)和Rolipram可以保證移植進(jìn)體內的神經(jīng)細胞繼續良好地生長(cháng),而他們使用另一種名為GDNF的制劑,來(lái)對這些細胞的生長(cháng)進(jìn)行“導向”,最終使被植入的細胞和體內的神經(jīng)、肌肉正確地連接起來(lái),并發(fā)揮功能。
上述幾種藥物被稱(chēng)為保證神經(jīng)生長(cháng)和連接的“雞尾酒”,科學(xué)家們發(fā)現,如果缺少了其中的任何一種成分,癱瘓老鼠的運動(dòng)神經(jīng)都不可能得到有效的恢復。
“人造精子”讓老鼠懷孕
讓老鼠的胚胎干細胞在培養皿中誘發(fā)成精子,這是三年前日本科學(xué)家完成的工作,當時(shí),他們并不知道這個(gè)渠道產(chǎn)生的精子能否成功地形成受精卵,并最終發(fā)育成生命。近日,英國紐卡斯爾·達勒姆干細胞生物學(xué)和再生醫學(xué)研究院的科學(xué)家利用老鼠胚胎干細胞培養的精子,已經(jīng)人為“制造”出7只小老鼠。這項由卡里姆·納葉尼亞教授領(lǐng)導的研究,被認為為將來(lái)制造“人造精子”奠定了基礎,也給男性不育的治療提供了新的途徑。7月10日出版的《細胞發(fā)育》雜志公布了這一研究成果。
在納葉尼亞教授領(lǐng)導的實(shí)驗中,科學(xué)家們從雄性老鼠胚胎中提取胚胎干細胞,在實(shí)驗室中加以培育,并用視黃酸等物質(zhì)促使胚胎干細胞轉變?yōu)榫蛹毎。其中一些胚胎干細胞發(fā)育成早期精子細胞后,接著(zhù)發(fā)育為較成熟的精子細胞。同時(shí),科學(xué)家們在顯微鏡下也觀(guān)察到,盡管這些“人造的”精子具備正常精子“有尾巴”的特征,但它們卻不能很好地游動(dòng),所以這些精子并不能在常規情況下與卵子結合,形成受精卵。于是,科學(xué)家們便將精子注入卵細胞中,使之與卵子融合,然后植入雌性老鼠的體內。
實(shí)際上,納葉尼亞領(lǐng)導的實(shí)驗小組對210個(gè)卵細胞實(shí)施人工授精,只得到65個(gè)受精卵,植入雌性老鼠體內后,最后僅有7只小老鼠誕生,成功率僅為3.33%。盡管如此,納葉尼亞教授仍對自己的實(shí)驗結果感到興奮,“這是我們第一次能夠在體外培育精子,用這些精子使卵細胞受精,并讓動(dòng)物產(chǎn)下新生命!
利用新技術(shù)產(chǎn)生的老鼠后代與克隆得到的后代有什么差別?簡(jiǎn)單地說(shuō),克隆得到的子代只是父代的復制體,它的遺傳物質(zhì)全來(lái)自于一個(gè)父體;而新方法得到的后代,其遺傳物質(zhì)則如同正常生育的一樣,分別來(lái)自它的父親(提供其遺傳物質(zhì)DNA以克隆成胚胎的雄性老鼠)和它的母親(與“人造精子”結合的卵子提供者)。
從動(dòng)物到人類(lèi)有多遠
“很長(cháng)時(shí)間以來(lái),用干細胞治療疾病還只是一個(gè)概念,而上述工作則在某種程度上把可能性變成了現實(shí)性!狈畺|升認為,干細胞研究上的最新成果在醫學(xué)上具有重要的意義。領(lǐng)導上述第一項研究的美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)教授道格拉斯·克爾日前也表示,他們的工作讓全世界的癱瘓病人看到了“現實(shí)的希望”。下一步研究進(jìn)展的快慢,在很大程度上取決于研究經(jīng)費的獲得。
據樊東升介紹,利用干細胞治療癱瘓病人這項技術(shù)用于人體還有許多障礙需要克服,首先,由于干細胞的特點(diǎn)是無(wú)限分化,這種治療應用于人體導致腫瘤的風(fēng)險很大,在這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有很好地解決之前,進(jìn)入真正的人體試驗還需要很長(cháng)一段時(shí)間。其次,人和動(dòng)物具有種屬的差異,比如,由于人的脊髓長(cháng)度更長(cháng),因此,移植入人體的細胞將需要生長(cháng)更長(cháng)的距離才能與肌肉連接,這種情況就增加了細胞進(jìn)入體內后存活的難度。
克爾表示,他正在計劃用這種技術(shù)對豬進(jìn)行試驗,以驗證其對較大的哺乳類(lèi)動(dòng)物的治療效果。預計對人體的臨床試驗將可能在5年內進(jìn)行,用于人體的治療則更是許多年以后的事情了。盡管如此,他們的實(shí)驗結果表明,胚胎干細胞有朝一日將能夠用于治療由于脊髓損傷、盧伽雷氏病等各種原因導致的癱瘓。
對于后一項研究成果,科學(xué)家們也警告說(shuō),這些使用人造精子產(chǎn)下的小老鼠都有嚴重的異常。比如,實(shí)驗中產(chǎn)下的所有小老鼠都沒(méi)有生育能力,還有嚴重呼吸困難和行走障礙。它們不是體格過(guò)大,就是發(fā)育遲緩。其中最短的存活了3天,最長(cháng)的也只存活了5個(gè)月,而正常老鼠的平均壽命是2年。納葉尼亞教授認為,這些異?赡苁怯膳嘤訒r(shí)產(chǎn)生的基因缺陷引起的。這表明將這一技術(shù)用于人類(lèi)還太過(guò)冒險。納葉尼亞教授說(shuō):“在我們確定這一技術(shù)對人類(lèi)安全前,我們還需要做更多的工作!
據英國舍菲爾德大學(xué)生殖生物學(xué)教授哈里·穆?tīng)柟烙嫞骸耙鉀Q這一技術(shù)中的所有安全問(wèn)題,可能還需要幾年的時(shí)間!
虛假的招牌和倫理之爭
就在國外的干細胞技術(shù)還處于實(shí)驗室研究階段,并且有許多重大問(wèn)題尚未得到解決的時(shí)候,近年來(lái)國內不斷有人宣布用干細胞技術(shù)治療疾病獲得突破!爸袊死鲜窍矚g說(shuō)自己有‘突破’,實(shí)際上,‘突破’了這么多年,對很多病的治療該怎么著(zhù)還是怎么著(zhù),”作為主持國家“863計劃”“211工程”等重大科研課題的神經(jīng)科專(zhuān)家,樊東升對國內有人宣稱(chēng)的“用干細胞移植治療神經(jīng)系統損傷等疾病”的說(shuō)法感到很無(wú)奈。他認為,目前國內最大的問(wèn)題就是把希望當成現實(shí)來(lái)對待,炒作干細胞的概念,臨床應用泛濫,用這個(gè)概念賺錢(qián)!昂芏嗳、很多醫院根本不具備研究和應用干細胞的資質(zhì),什么單位、什么人都敢做,所謂的‘干細胞移植’治療的宣傳具有欺詐性。這些非常不科學(xué)、不規范的做法,甚至在《健康報》上也有報道!
據樊東升介紹,這些打著(zhù)“干細胞”幌子的治療,對每個(gè)病人一般收費都在3萬(wàn)到5萬(wàn)元左右,有的甚至高達10萬(wàn)元。而且,更為嚴重的是,這些不成熟的技術(shù)在沒(méi)有經(jīng)過(guò)倫理學(xué)審查、沒(méi)有病人“知情同意”的情況下直接用于臨床。這樣做不僅治療無(wú)效,還可能產(chǎn)生致瘤作用等嚴重的后果。國內某些醫療機構的這種不規范做法,在國際神經(jīng)科學(xué)會(huì )議上也引起過(guò)關(guān)注。
協(xié)和醫科大學(xué)副教授、亞洲生命倫理學(xué)會(huì )副會(huì )長(cháng)翟曉梅則指出,干細胞技術(shù)最新的進(jìn)展,為發(fā)展干細胞科學(xué)提供了倫理學(xué)上更為充分的理由,因為這些新的研究成果進(jìn)一步說(shuō)明,這一技術(shù)具有現實(shí)性,距離臨床更近了一步。但另一方面,在把這一技術(shù)應用于人體的時(shí)候,需要一套完全不同于動(dòng)物試驗的倫理規范,比如,要在反復的動(dòng)物試驗以后才能用于人體試驗;需要更嚴格的科研設計方案,把技術(shù)風(fēng)險降到最低;需要患者知情同意等等。翟曉梅認為,對于干細胞的研究,尤其是進(jìn)行與人體有關(guān)的研究,倫理學(xué)的標準和科學(xué)的標準同樣重要。
與此同時(shí),美國國會(huì )參議院從7月17日開(kāi)始針對有關(guān)胚胎干細胞的3項法案展開(kāi)辯論。此前,總統布什已經(jīng)重申,即使國會(huì )投票通過(guò)了上述法案,他也將動(dòng)用否決權,阻止其中一項旨在增加胚胎干細胞研究經(jīng)費的法案的實(shí)施,因為這種研究方法是以破壞人類(lèi)的胚胎為前提的。
來(lái)源:中國新聞周刊;作者:安然