两种创建胚胎干细胞的方法刚刚获得了重大进展。其中一项进展是，三组科学家报告说，他们通过引入四种基因的混合物，将小鼠皮肤细胞的“时钟”拨回，使其转变为类似胚胎的细胞。“你现在基本上可以在培养皿中逆转发育，”麻省理工学院怀特黑德生物医学研究所的马里乌斯·维尼希（Marius Wernig）说，他是其中一个研究小组的成员。
如果将这项技术扩展到人类，研究人员就可以在不使用胚胎的情况下创建可能通用的干细胞。然而，专家表示，他们仍然需要研究人类胚胎的细胞，以弄清楚如何实现向人类的飞跃，以及这两种细胞作为再生病变组织的方式如何进行比较。
在第二种方法中，一组研究人员成功地从受精胚胎而不是未受精卵中克隆出了小鼠。由于受精的人类胚胎比无法冷冻和储存的未受精卵更容易获得，因此将这一结果扩展到人类可能会降低创建人类胚胎干细胞以研究和潜在治疗疾病的实际障碍。
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这两种技术都尚未在小鼠之外发挥作用，但研究人员乐观地认为，他们可以将至少部分研究结果应用于人类细胞。“有充分的理由相信，人类和小鼠细胞的规则将是相同的，”哈佛干细胞研究所（HSCI）的干细胞生物学家凯文·埃根（Kevin Eggan）说。
这两项研究都取决于核重编程的概念，即去除阻止成人 DNA 返回胚胎状态的分子变化。重编程细胞的传统方法是去除其包含 DNA 的细胞核，并将其注射到已去除自身细胞核的未受精卵中——换句话说，就是克隆。克隆研究人员认为只有未受精卵才能够重编程成人 DNA。
没有胚胎的干细胞
想象一下，当京都大学的山中伸弥去年报告说，他的小组直接创建了类似胚胎的细胞，而无需转移染色体，只需将四种在胚胎细胞中活跃但在成人细胞中不活跃的基因注入小鼠成纤维细胞时，研究人员有多么兴奋。然而，重编程的细胞在注射到胚胎中时并未对成人组织做出贡献，这是胚胎细胞的标志。
山中、怀特海德的鲁道夫·杰尼希和 HSCI 的康拉德·霍赫林格的三个小组报告说，他们通过选择产生更多胚胎细胞特征分子的重编程细胞，独立克服了这一障碍。当在几周后收获并注入囊胚时，这些细胞对胚胎的所有三个层都有贡献，在某些情况下，它们出现在达到成年的囊胚的后代中。
怀特海德团队的成员、干细胞研究员亚历克斯·迈斯纳表示，重编程的细胞与胚胎细胞“几乎没有区别”。该团队今天在《自然》杂志上与山中团队一起在线发表了研究结果。
下一步是观察该过程在人类细胞中是否有效且安全。“如果我们幸运，并且只是 [相同] 四个因素，它在人类身上将会非常快地 [发生]，”迈斯纳说。但是研究人员必须弄清楚如何消除用于引入基因的病毒 DNA，在山中的实验中，这导致了 20% 的由囊胚生长的小鼠患上癌症。
伊利诺伊理工学院的伦理学家奈杰尔·卡梅伦是胚胎干细胞研究的反对者，他赞扬了重编程的发现。但霍赫林格的论文发表在一本名为《细胞干细胞》的新期刊上，他强调研究人员仍然需要研究人类细胞以了解如何重编程它们，并且目前还不清楚哪种方法从长远来看效果会更好。
“说‘现在我们可以生成这些[重编程]细胞，[所以]我们必须停止所有人类胚胎干细胞研究’，这将是一个很大的错误，”迈斯纳指出。
来自受精卵的干细胞
埃根和他的 HSCI 同事的新结果可能使这项研究变得更容易，他们展示了如何从研究人员长期以来认为不可能的单细胞受精胚胎或合子中提取干细胞。
埃根说，收集未受精卵已被证明具有挑战性，因为捐赠者的补偿不超过提取手术的费用。在获得研究人类细胞克隆的批准一年后，“我们还没有找到一位愿意作为卵子捐赠者的女性，”他说。
埃根的小组找到了一种绕过这一障碍的方法，将来自胚胎和小鼠成人细胞的染色体注射到正在分裂成两个细胞过程中被化学冷冻的合子中。以这种方式克隆的细胞中有 20% 生长成早期胚胎，称为囊胚，其中 5% 的细胞产生了胚胎干细胞，这与从未受精卵获得的结果相当。
当植入雌性小鼠体内时，174 个克隆囊胚中有 9 个存活到出生，尽管它们在不久之后就死亡了，这可能是因为重编程不完整，该团队在《自然》的第三份报告中指出。
研究人员认为该实验有效是因为合子暂停在细胞核溶解并且负责重编程的分子混合在整个细胞质中的阶段，在那里它们可以影响注入的 DNA。他们认为之前的实验失败是因为研究人员从合子中去除了重编程因子以及它们的细胞核。
从受精卵中克隆干细胞可能听起来在伦理上比从未受精卵中克隆干细胞更麻烦。“这当然不会减轻存在的伦理问题，”卡梅伦说，因为从重编程的胚胎中提取干细胞会破坏它。
然而，这对研究人员有好处，因为埃根的研究小组发现，该技术适用于携带额外染色体组的合子，如果两个精子使卵子受精，就会发生这种情况。多达 5% 的合子都有额外的染色体，它们可能以数万计地存在于体外受精 (IVF) 诊所的库中，这些诊所通常会丢弃此类合子，因为它们发育异常，埃根说。他说，他的团队已经开始对捐赠的受精卵进行研究。