两个研究小组独立地从克隆自成人细胞的胚胎中生产出了人类胚胎干细胞系。他们的成功可能会重振利用此类细胞为退行性疾病制造患者特异性替代组织的努力,例如,在 1 型糖尿病患者中替代胰腺细胞。但在这些细胞可以作为疗法进行测试之前,还需要进行进一步的研究。
去年 5 月,由俄勒冈健康与科学大学(位于比弗顿)的生殖生物学专家 Shoukhrat Mitalipov 领导的团队报告了首批来自克隆人类胚胎的干细胞系(参见“通过克隆创造人类干细胞”)。这些细胞携带了取自胎儿细胞或 八个月大婴儿细胞的基因组,并且尚不清楚这是否可以使用来自年龄较大个体的细胞来实现。(Mitalipov 的论文中发现了错误,但未被认为会影响其结果的有效性。)
现在,两个团队都独立宣布成功。4 月 17 日,首尔 CHA 大学的 Young Gie Chung 和 Dong Ryul Lee 领导的研究人员在《细胞干细胞》杂志上报告称,他们已经克隆了使用来自两名健康男性(年龄分别为 35 岁和 75 岁)的细胞核制成的胚胎干细胞 (ES 细胞) 系。在今天发表在《自然》网站上的一篇论文中,纽约干细胞基金会研究所的再生医学专家 Dieter Egli 领导的团队描述了从克隆胚胎中提取的 ES 细胞,该胚胎包含来自一名 32 岁 1 型糖尿病女性的 DNA。研究人员还成功地将这些 ES 细胞分化为产生胰岛素的细胞。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
核移植
为了生产克隆胚胎,所有三个小组都使用了称为体细胞核移植 (SCNT) 的实验室技术的优化版本,其中将患者细胞的细胞核放入已剥离自身细胞核的未受精人类卵子中。这会将细胞重新编程为胚胎状态。SCNT 是用于创造第一只克隆自成年细胞的哺乳动物多莉羊的技术,于 1996 年。
研究表明,该技术适用于成人细胞和多个实验室,标志着一个重要的进步。“这在几个方面都很重要,”伦敦 MRC 国家医学研究所的干细胞生物学家 Robin Lovell-Badge 说。
目前,与测试衍生自诱导多能干细胞 (iPS) 细胞的疗法相比,测试衍生自 ES 细胞的潜在细胞疗法的研究更有可能获得监管部门的批准,iPS 细胞是通过向成人细胞添加基因以将其重新编程为类似胚胎的状态而制成的。与 iPS 细胞相比,ES 细胞的变异性较小,Lovell-Badge 说。使用非克隆 ES 细胞治疗脊髓损伤和眼部疾病的疗法已经在人体试验中进行了测试。但是,虽然已经使用生育治疗后剩余的胚胎制造了许多 ES 细胞系,但由克隆成人细胞制成的干细胞在移植时基因上与患者匹配,因此被排斥的风险较低。
在伦理上令人担忧
Lovell-Badge 说,克隆胚胎也可能在其他方面有用,特别是用于改进重新编程成人细胞的技术,以及研究早期胚胎特有的细胞类型,例如那些继续形成胎盘的细胞类型。
然而,很少有人期望会有大量研究人员从克隆人类胚胎中制造干细胞。该技术昂贵、技术难度高且在伦理上令人担忧。它创造胚胎仅用于收获其细胞。获得人类卵子还需要监管部门的批准才能对健康的年轻女性进行侵入性手术,她们会因其时间和不适而获得报酬。
Egli 回忆说,大约十年前,从克隆胚胎制造人类 ES 细胞是研究中最热门的领域之一。随着制造 iPS 细胞的便捷技术变得成熟,大多数干细胞生物学家转移了重点,但 Egli 没有。“我认为只尝试一种方法是不对的,因为找到这些疾病的治疗方法非常重要,”他说。
他认为 iPS 细胞系非常适合药物筛选和基础研究问题,但 iPS 细胞或 ES 细胞哪种最适合作为疗法仍不清楚。“如果你有选择,你会选择核移植而不是 iPS,”他说。这是因为 iPS 细胞通常不会完全重新编程,或者可能在重新编程过程中发生扭曲,这可能会使它们不太稳定。
即使克隆 ES 细胞确实被证明更适合治疗,为每位患者创建不同的 ES 细胞系也可能不是必要的,马萨诸塞州马尔堡高级细胞技术公司的首席科学官 Robert Lanza 说,他也是《细胞干细胞》论文的合著者。相反,他想象,科学家会创建细胞系库,可以为需要替代组织的患者提供服务。
流氓科学家
但这种可能性可能还需要很多年才能实现。首先,研究人员计划比较来自同一人的 iPS 细胞和 ES 细胞,以查看哪种细胞可能最适合药物筛选或制造替代组织。这些研究正在顺利进行中,但在美国,由于联邦资金不能用于研究克隆 ES 细胞,因此工作受到阻碍,Mitalipov 指出。
Egli 希望最近的工作可能会吸引其他专家重新研究克隆 ES 细胞,甚至可能放宽当前的资金限制,但他警告说,进展可能会很缓慢。“该领域需要一些时间来恢复失去的东西。”
公众仍然担心该技术可能被用于克隆人类婴儿——这被广泛谴责为不道德的行为——并且在许多国家/地区都是非法的。但 Mitalipov 认为,试图这样做的流氓科学家不太可能因技术原因而成功。
“我们从未在猴子身上获得任何后代,我们付出了很大的努力,”他说。多年来,他的团队将数百个克隆猴胚胎从实验室培养皿移植到健康的猴子体内;只有一个胚胎成功植入,并且它在两个月后停止发育。