绕过胚胎的干细胞

作者:袁越

绕过胚胎的干细胞0

( 安东尼·阿塔拉 )

一台机器坏了,与其修,不如换新零件。人体也是如此,如果某器官出了问题,一时又治不好的话,只能换。

干细胞就是用来生产新零件的原材料。最全能的干细胞来自胚胎,要想获得胚胎干细胞,必将杀死胚胎。于是,麻烦就来了。按照某些宗教教义对生命的定义,受精卵标志着生命的开始,不管多大的胚胎都是人,杀死胚胎等同于杀生。因为这个原因,干细胞技术经历了前所未有的伦理危机。

不管有多麻烦,病总是要治的。科学家们想出了很多办法,试图绕过这些人为的障碍。美国维克·弗雷斯特大学(Wake Forest University)医学院再生医学研究所主任安东尼·阿塔拉(Anthony Atala)就是这一领域的佼佼者。早在16年前,他就设计了一个试验,试图用体外培养的办法再造一个新膀胱。

阿塔拉用聚乙二醇和胶原为材料,制成了一个可降解的支架,并把它做成膀胱的形状。然后他从病人的膀胱上切下一块1分币大小的碎片,从中分离出外层的平滑肌细胞和内层的膀胱上皮细胞,分别把它们移植到支架的内外层,就好像在一个气球的两边涂上不同的颜料一样。阿塔拉把这个气球浸入到培养液中,在33摄氏度的恒温室内进行体外培养。经过多年努力,他终于找到了正确的配方,使得膀胱细胞可以在人工环境下进行细胞分裂。当整个支架的两边都长满了细胞后,阿塔拉把这个气球植入病人体内,和残存的膀胱组织结合到一起。因为细胞来自病人本身,因此他不需要考虑异体排斥的问题。

1999年,阿塔拉给7名患有脊柱裂的病人实施了膀胱再造手术。这种病人的膀胱萎缩,给他们的生活带来了很多不便。手术非常成功,移植过去的膀胱工作正常,病人的痛苦得到了极大缓解。2006年,英国著名的《柳叶刀》杂志发表长文,正式宣布这项试验获得了成功。这是人类第一次将两种不同细胞构成的所谓“合成组织”在体外培养成功,并移植到病人体内,意义重大。

绕过胚胎的干细胞1( 干细胞小鼠 )

目前,阿塔拉正在向美国FDA申请许可,打算将这项新技术商业化,为更多的病人减轻负担。不过,这种移植手术费用高昂,仅仅在体外培养膀胱组织就需要花费4000美元,如果加上手术和住院费的话,总数很可观。另外,阿塔拉目前只能再造简单的膀胱表皮组织,导尿管等稍微复杂一点的部分他还是无能为力。

阿塔拉深知这项技术的缺陷,他认为干细胞才是修复医学的前途所在。早在7年前他就和哈佛大学的科学家合作,试图寻找一种新的获得干细胞的方法。今年初,他在世界著名的《自然—生物工程》分册上发表论文,宣布他发现了一个干细胞的新来源——羊水。原来,怀孕妇女子宫中的羊水含有大量胎儿脱落的细胞,经过处理后这些细胞能够在人工环境下转变成全能的干细胞,和从胚胎中得来的干细胞几乎没有区别。

这项试验公布后引起轰动,科学家们终于可以得到足够的、没争议的干细胞了。阿塔拉认为,如果将来能建成一个包含10万个不同细胞系的羊水干细胞库,就能为99%的美国人提供完全匹配的人造组织和器官。到那时,人类的治病方式将会发生革命性的转变。

当然,建立干细胞库的想法还处于摇篮阶段,一时指望不上。那么,有没有更直接的办法呢?有。科学家最先想到的方法就是克隆成年人的体细胞。这个方法说白了就是“掉包计”,也就是把体细胞的细胞核取出来,植入去掉细胞核的卵子中,让其发育成胚胎,从中提取干细胞。韩国的黄禹锡采用的就是这个办法。不过,此法还是必须经过胚胎这一关,从本质上说和克隆人没有区别,伦理问题是其最大的障碍。

今年6月,《自然》杂志发表了3篇来自3家实验室的研究报告,美国和日本的科学家成功地把实验小鼠的皮肤纤维细胞转变成了全能干细胞!其实这个方法的原理并不复杂,因为无论是干细胞还是其他任何类型的细胞,其含有的DNA都是一样的。细胞的不同命运完全取决于不同基因的活力,只要想办法改变一下某些特殊基因的活性,就能改变细胞的命运。

这个方法完全绕开了胚胎,因此也就不存在伦理问题了。不但如此,用这个方法得到的干细胞不但便宜,而且使用起来更加方便。

由此可见,科学的威力还是很强大的。伦理问题也许在一开始对科学研究起到了某种阻碍作用,但是科学家有办法绕开障碍,结果反而更好。 干细胞绕过科学科普胚胎

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