生命的奧秘在于一個受精卵如何發(fā)育成復雜的生物體。這個過程中,能夠無限增殖和分化的干細胞扮演著極其重要的角色,可以說,干細胞是人類生命的起源。60余年來,科學家們對干細胞的研究從未停步。這個領域的研究成果,曾位列《時代周刊》“20世紀末世界科技成就”,也曾在2012年摘得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的桂冠。
時至今日,干細胞療法依然備受關注,新銳公司層出不窮,大型醫(yī)藥公司如拜耳(Bayer)、諾和諾德(Novo Nordisk)、武田(Takeda)等也紛紛涉足這一技術的開發(fā)和臨床應用。今日,我們將帶領讀者了解干細胞及其背后的療法究竟有多大的潛力。
60余年過去,新一代療法已興起
干細胞(stem cell)的發(fā)現(xiàn)可以追溯至上世紀60年代。這是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細胞,能夠產生至少一種類型的、高度分化的子代細胞。這種特點為它在醫(yī)學領域的應用打開了廣闊的前景。
隨著人類的不斷研究和探索,在范圍內,除了干細胞移植,已有十余款第一代干細胞治療產品被批準應用于臨床。比如,F(xiàn)CB-Pharmicell公司的HeartiCellgram-AMI,于2011年在韓國被批準用于治療急性心肌梗死;Osiris公司開發(fā)的Prochymal,于2012年在加拿大被批準用于治療兒童移植物抗宿主?。℅VHD)。
根據(jù)《自然》雜志子刊Nature reviews drug discovery今年5月刊登的一篇綜述,目前基于基因和細胞改造的新一代干細胞療法正在興起。這些療法有望提高干細胞療法的有效性和特異性,并能夠將治療的疾病范圍擴大至更廣泛的領域。
三大應用前景
目前,干細胞用于疾病治療的應用前景主要包括以下幾個方面:
一是用于開發(fā)細胞療法。其中,造血干細胞移植(又稱骨髓移植)是目前-為成熟的干細胞療法之一,它通過靜脈輸注造血干、祖細胞,重建患者正常造血與免疫系統(tǒng)。目前,該療法已在多個國家被批準用于治療白血病等惡性血液性疾病。
在-新開發(fā)的干細胞療法中,利用誘導性多能干細胞(ipsC)開發(fā)“通用型”細胞療法的做法受到廣泛關注。這類療法可以將干細胞誘導分化成特定組織細胞,治療的疾病范圍非常廣泛,比如炎癥、自身免疫疾病、心衰、腦卒中等。目前,拜耳、武田等公司均在推動這類產品的臨床開發(fā)。另外,通過設計可以將干細胞用于組織修復、遺傳類疾病等。
二是作為基因治療的載體。比如由Orchard公司開發(fā)的造血干細胞基因療法OTL-101,它從患者體內分離出造血干細胞,通過慢病毒載體引入表達腺苷脫氨酶的ADA基因,然后將其回輸至患者體內。該療法在治療腺苷脫氨酶缺乏癥導致的嚴重聯(lián)合免疫缺陷患者的注冊性試驗已取得積極結果,20例受試者在接受治療的兩年之后仍然維持100%的總生存率。
三是用于組織/器官替代治療。這是再生醫(yī)學的范疇,簡單來說,就是利用干細胞技術將人體“不健康”的部位重新替換。目前,這一領域已經在早期研究中也取得了重要進展。比如,利用干細胞再生心肌,有望幫助修復受傷的心臟;用于制造人類皮膚,有望為那些受脫發(fā)、疤-痕或遺傳性皮膚病之苦的人帶來革命性的治療;它甚至還有促進腦組織再生的潛力,有望幫助缺血性卒中或腦震蕩等腦損傷患者恢復有關功能。
值得注意的是,除了干細胞移植外,目前正在中國開發(fā)的干細胞療法,均屬于臨床試驗的范疇。