治疗性克隆和干细胞研究

治疗性克隆有各种各样令人兴奋的可能性。这是什么?它是如何工作的,对帕金森症、多发性硬化症和其他退行性疾病有什么可能性?
十二月二十一日

治疗性克隆包括复制人类胚胎以获取用于医疗用途的干细胞。大多数克隆都是通过“体细胞核移植”的过程产生的。从本质上讲,科学家使用一根细针从供体细胞的细胞核中提取DNA材料,并将其转移到一个中空的卵子中。卵子本身的细胞核和遗传物质已经被移除。为了让这个杂交细胞开始分裂,实验室技术人员用化学浴或电击来“刺激”卵子。

科学家们没有像生殖性克隆那样,将胚胎植入雌性宿主,而是破坏胚胎,以便研究人员提取干细胞。干细胞是多能性的;它们有可能形成人体内的任何细胞或组织。它们是主细胞,能够变形为大脑、肌肉或其他器官的细胞,并可能用于医学治疗。

2001年,英国成为世界上第一个使制造人类胚胎合法化的国家——不是制造活的克隆人,而是制造干细胞可以用于实验用途的胚胎。根据新的规定,这些克隆体必须在14天后销毁,通过克隆创造活婴是违法的。

许多敦促禁止生殖性克隆的科学家敦促,禁止的范围不要扩大到治疗性克隆和为治疗疾病而收集干细胞。科学家们说,利用干细胞培育新细胞有可能治疗或治愈几十种退行性疾病,从心脏病到帕金森氏症再到肾衰竭。

Ian Wilmut说:“我相信,治疗性克隆提供了你无法通过其他方式获得的健康机会。”他还补充说,它不应该和生殖性克隆一样被禁止。威尔穆特是1996年克隆多利羊的科学家,现在是克隆领域的主要评论员。

有人担心,如果允许治疗性克隆,一些叛变的研究人员可能会决定植入克隆胚胎,而不是破坏它。对此,威尔穆特回应说:“我们不能因为害怕一些害人犯而阻止这项有价值的研究向前发展。这就是法律存在的原因。”

帕金森病的干细胞治疗

干细胞技术能帮助帕金森患者逆转身体衰退吗?

许多科学家的回答是肯定的。著名干细胞专家、瑞典研究员Olle Lindvall在NewScientist.com(2003年11月7日)的一篇文章中说,他希望能够将干细胞转化为帕金森患者急需的产生多巴胺的神经元。但这需要时间。

林德瓦尔说:“干细胞有可能用于治疗帕金森氏症,但要产生大量产生多巴胺的神经元是一个非常困难的问题,而这正是我们需要的细胞。”“我相信,干细胞技术在未来可以成为治疗导致脑损伤的疾病的方法,但我认为我们还有很长的路要走。”

林德瓦尔说,科学家们利用流产动物胎儿的干细胞在治疗动物帕金森症方面取得了一些成功,但这些干细胞不如从刚出生几天的早期胚胎中获得的干细胞有效。

还有另一种可能性。林瓦尔的研究表明,中风后,老鼠的大脑实际上产生了新的脑细胞,并将其运送到受损区域。也许这个过程——加上药物的鼓励和干细胞治疗——可能是帕金森病的最终治疗方法。

干细胞克隆

先进细胞技术(ACT)的Robert Lanza在《科学美国人》(2002年1月)的一篇文章中说:“我们的目的是利用这项技术产生干细胞来治疗严重和危及生命的疾病,而不是创造一个孩子。”他告诉我,他的研究是世界上为数不多成功克隆人类胚胎的研究之一。在美国政府耗尽用于干细胞研究的联邦资金后,ACT是美国为数不多的几家继续从事干细胞研究的私营公司之一。

把胚胎干细胞想象成一种主细胞,一种早期细胞,它保留了在人体中形成几乎任何一种细胞或组织类型的能力。在一点化学物质的刺激下,干细胞可以为心脏病患者转变成新的心肌;为中风、瘫痪或帕金森氏症患者提供新的神经元;或者为糖尿病患者提供新的分泌胰岛素的胰腺细胞。科学家们相信,未来将有可能制造出血管、肝组织和整个肾脏等复杂结构。事实上,ACT的科学家们已经成功地制造出了可以用于肾脏移植的微型牛肾。兰扎说,不难想象,未来几乎任何一种器官或组织都可以被改造来取代那些因年龄、受伤或疾病而受损的器官或组织。

“这根本不是科幻小说。“这一领域发展得如此迅速,以至于当婴儿潮一代步入老年时,这可能会成为日常工作,”兰扎在接受作者采访时表示(2003年12月15日)。兰扎补充说,科学家已经开发出可以治疗黄斑变性的技术。黄斑变性是一种视网膜功能障碍,导致170多万美国人视力下降和失明。但将这些技术应用到临床试验阶段则完全是另一回事。“我们只有8名科学家,而且(由于联邦资助禁令),有时我们几乎无法支付工资。“我的希望是,一旦我们能够证明我们可以治愈狗的糖尿病,人们就会大声疾呼。然后,”兰扎说,“一切都会改变。”

研究人员用干细胞制造关节

科学家们表示,他们已经成功地用从老鼠骨髓中提取的成体干细胞构建出了关节的球形结构。

“这是第一次从单个成体干细胞群体中培养出具有软骨和骨样组织的人形颌关节。”毛教授是清华大学组织工程实验室主任,也是生物工程和正畸学教授,他在2003年12月1日的清华大学新闻发布会上发表了讲话。

“我们的最终目标,”毛补充说,“是创造一种生物上可行的下颌关节——一种与现有骨骼和自然关节功能相结合的活组织结构。”到目前为止,这项手术只在动物身上进行了测试,它有望带来一种技术,可以帮助医生替换因关节炎或其他疾病而受损的髋关节、膝关节和肩部关节。

这个过程相对简单。首先,研究人员用适当的化学物质、营养物质和生长激素刺激干细胞,使其变成能够产生软骨和骨骼的细胞。然后,他们将细胞分成两层,并将其倒入由人类尸体颌骨制成的模具中。几天后,研究人员高兴地发现,他们找到了他们想要的东西——关节形状的组织,里面有骨头,外面有软骨,就像人类的关节一样。

测试证实,这种工程组织实际上是骨骼和软骨,具有它们所具有的所有典型成分,包括钙和软骨。

一般来说,成体干细胞——也就是在骨软骨中发现的干细胞——不如从胚胎组织中获取的干细胞用途广泛。但这项研究表明,成人干细胞可能比以前认为的更有用。

干细胞可以治疗肌肉萎缩症

在老鼠身上进行的研究表明,血管中的一种干细胞可以帮助患有肌肉萎缩症(MD)的患者。

米兰和罗马的研究人员发现,血管干细胞实际上是从血液中进入肌肉组织的,在那里它们帮助生成新的肌肉纤维。研究人员说,它在症状与MD相似的小鼠身上起作用。

2003年7月10日,米兰干细胞研究所的Giulio Cossu在美国科学促进会的新闻发布会上说:“虽然这些结果令人兴奋,但我们还没有治愈老鼠。”“我们相信这是朝着治疗迈出的重要一步,但让我夜不能寐的问题是,这是否适用于更大的动物。”

这种特殊的干细胞对科学家来说是新的,一年前才被发现。据科苏说,他们仍在学习如何通过外观和功能来识别它们,到目前为止,他们只从胎儿血细胞中分离出它们。此外,研究人员还需要改进将导致MD的健康基因插入干细胞的部分程序。只有更多的实验才能证明这种方法对人类是否足够安全。

至于Cossu的老鼠,它们确实因为这个过程而得到了改善。治疗后,他们的肌肉更大,肌肉纤维更多。与未经治疗的动物相比,它们在轮子上行走的时间也更长。“我相信这是一个重要的结果,但这仍然不是治疗方法,无论是对老鼠还是对病人,”Cossu告诉媒体,强调这项技术仍然处于实验阶段。

这场辩论

与此同时,辩论仍在激烈进行。美国总统乔治·w·布什(George W. Bush)毫不掩饰自己在干细胞研究问题上的立场。在2001年8月的一次全国电视讲话中,他说:“我们反对为了获取多余的身体部位而培育人类,或者为了我们的方便而创造生命。”

联合国(un)本来准备签署一项长期条约,以阻止科学家进行人类生殖性克隆,但由于美国、梵蒂冈和50个天主教国家向联合国施压,要求禁止治疗性克隆,因此陷入了僵局。整个问题现在被搁置,直到各代表团对它进行更多的研究。该条约直到2005年才会再次被讨论。

科学家们的反应大相径庭。一些人,比如英国皇家学会的发言人鲍勃·沃德(Bob Ward)说:“没有任何决定比错误的决定更好。”

在其他新闻报道中,一些科学家说他们感觉被骗了。加州大学圣地亚哥分校的干细胞研究员拉里·戈尔茨坦说:“与其禁止我们都同意的事情,不如不禁止,因为极端分子拒绝妥协。”

一些观察人士担心联合国美国在禁止人类生殖性克隆方面的拖延,给那些希望通过克隆人类出名或赚快钱的科学家提供了某种安全的避风港。

孤雌生殖:一个简单的答案?

2004年1月,兰扎和他在ACT的同事们宣布:他们通过一种被称为孤雌生殖的技术,成功地将一个人类胚胎培育到100个细胞。这是一条重要的新闻。

与蛇和一些鸟类的繁殖方式相同,孤雌生殖导致胚胎(或“孤雌”)的产生,这些胚胎不包括制造胎盘所需的男性染色体,因此它们永远不会作为一个活着的人出生。也许通过这种方法产生的干细胞不会有那么大的争议,而且它可能成为用于治疗目的的干细胞采集的主要方式。

兰扎说:“这是一个正在进行的研究项目,前面还有很多步骤,包括将这些细胞开发成可行的疗法。”

美国甚至可能是联合国禁止克隆的整个问题激怒了兰扎,他声称干细胞疗法是数百万美国人能够充分治疗他们退行性疾病的最佳选择。兰扎说:“天主教徒和其他福音派人士剥夺他人接受医疗治疗的权利是不合情理的。这是整个教会和国家的问题。政府有什么资格在这些宗教辩论中站队?他们应该关心公民的健康和福祉。”

在撰写本文时,美国众议院已经通过了一项禁止一切形式克隆的法案。同样的措施在参议院被搁置。与此同时,兰扎在合法的情况下继续他的工作,并等待。

评论

请解释SCNT的机制

回答我这个问题:胚胎在什么时候会变成人类?从什么时候开始,关于干细胞治疗的争论仅仅是宗教问题?道德是客观的吗?是的!研究表明,婴儿从出生起就希望恶行受到惩罚,善行盛行。

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