近年来,中国重大科技成果竞相涌现,干细胞研究勇闯“无人区”,中国的科技发展取得了举世瞩目的成就。
我们经常可以听到“干细胞修复””干细胞再生”等字眼,细胞治疗的时代已然到来,它究竟能为我们创造怎样的价值?
8月20日晚,CCTV2《对话》栏目特邀中国科学院院士、国家重点研发计划“干细胞与器官修复”重点专项专家组组长卞修武院士及北京干细胞与再生医学研究院执行院长胡宝洋研究员共同探讨干细胞的未来。
——中国科学院卞修武院士
干细胞的“干”来源于stem(stem,指植物的茎),之所以叫干细胞是因为它产生之后,可以不断向各种各样的成分去产生,然后就变成了多种多样的器官,组织和细胞。
通俗来讲,我们小时候看到孙悟空,有两个特点:拔根汗毛一吹,就变出另一个完全一样的猴子,这就叫“复制”。
干细胞就有这样类似的复制和自我更新的功能,它能够产生跟它自己一样的细胞;第二是它还可以变化,变成不同的模样,我们生物医学里就叫做“分化”。
干细胞有多大能耐?
卞修武院士:从受精卵、囊胚到胎儿发育整个过程,干细胞在个体发育中最初的种子,是生命的来源。
人体各个器官都有干细胞,这些干细胞它会对健康的维持起作用。这当中干细胞在不断生长,一边生长,一边成熟,成熟以后去替代,来维持健康。
干细胞的数量和活力会随着年龄增长而减少和下降,这是自然规律。但也有办法能够去激活和刺激细胞的更新和复制的能力,有两个前提:第一非必要不需要,第二是有限的,这些刺激物可能有副作用,也可能有潜在风险。
在疾病过程中,我们可以用干细胞进行治疗,缺损的就利用干细胞的修复和替代作用。比如利用干细胞为帕金森氏病患者补充丢失的多巴胺神经元,再调节运动协调性、脑功能性至正常状态。
如图所示疾病,干细胞治疗中都产生了一定的疗效
干细胞包治百病?
目前干细胞技术在人体100多种疾病的治疗中都显示出了一定的疗效,临床研究也在循序渐进中不断进行。
干细胞的基础研究和转化已经展示出相当广阔的前景,包括一些难愈性创面都可以用干细胞去覆盖。干细胞是“万能细胞”,但对于发病机制尚未明确的疾病仍在研究之中,将来随着科学技术的进步,针对干细胞进行一些修改、编辑,赋予它更多能力,用于更多疾病的治疗。
第二个维度,我们希望干细胞作为药物,能够标准化使用到人体去解决一些个性化的疾病治疗。
目前处于临床试验中。尽管国际上有一些已经获批,但是在国内我们本着严谨、规范、科学及对病人负责的态度,围绕干细胞的有效性的验证研究进行一些临床试验。
最近干细胞热门,原因在于:第一个方面是细胞生物学整体技术的进步。第二个方面是干细胞基础研究的加大,对干细胞认识显著提升。第三个方面是人民对干细胞应用的临床研究更加重视,更加规范。最后就是,人们对健康的追求和美好生活的向往,无论是健康维持,疾病治疗还是寿命的延长,甚至重塑生命,重新定义生命期待更多了。
中国在干细胞治疗中取得哪些突破?
胡宝洋研究员:有几类病,干细胞是非常有优势的:由年龄原因导致的退行(性疾)病,神经系统的像帕金森,运动性的损伤如膝关节的半月板损伤,还有自身免疫异常的疾病都是非常有效的。
卞修武院士:干细胞作为生物学和医学里的重点研究对象,以及潜在的应用价值,获得了人们的高度关注。但是它还有很多不确定,这个不确定就包括它的一些效果上,它的一些调控机制的认识还不足,以及在成药的时候,我们到底用什么样的标准规范,找到合适的适应症,这些都需要去研究。如果说化学药品我们国家在过去相对市场的占有比较少,创新能力不足的话,那么干细胞作为药物,我们可以说在一个起跑线上,甚至有可能这样实现超车。
为什么中国科学家勇闯无人区?
我们在研究疾病发生发展的过程必须要关注干细胞领域,认识疾病的过程就像认识生命发生的过程,必须要从干细胞的基础生物学做起,必须要关注干细胞领域。我想认识疾病的过程就像认识生命发生的过程一样,必须要从干细胞的基础生物学做起,认识到以及看到它潜在的诊断和治疗的价值。
建立标准化干细胞库的必要性
一个标准化的干细胞库,对于我们存储种子细胞是必不可少的。2006年后,标准化细胞库的建立标志着我国选择了一条新的路径,就是从一个多能干(细胞)种子细胞制造出细胞的产品和药物,意味着我们能够标准化、规范化生产,让更多的人受益并且降低风险。把干细胞做成一种普适的治疗方式,而不是一种昂贵的奢侈品,能够满足这种条件的就是干细胞的药物,这也是建立人胚干细胞库的必要性,这也是建立人胚干细胞库的必要性。
干细胞能给我们带来怎样的未来?
衰老是干细胞的数量和质量在下降的一种表现,如果未来我们能够实现干细胞激活器官活力,维持它局部的稳态,可能对于维持健康和延长寿命都是有益的。
生命科学是一个永无止境的,值得探求的科学命题,正如科学家霍金说的:“我穷尽一生在探索宇宙的奥妙,但实际上我对另外一个宇宙同样充满了好奇;这个宇宙就在我们自身,是我们身体的细胞,细胞是神秘的,神奇的。”
将来要做药物筛选评价的时候,不仅可以做单个细胞的培养评价和动物实验,还可以做类器官验证,进行标准化质控,多快好省。另外,在今后的器官制造上,我们从制造组织,功能单元到复杂的功能器官,干细胞都是一个基础。
我们需要努力钻研,掌控干细胞技术,洞察生命的威力。我们面前是一个勇敢新世界,相信我们能善用这些知识,造福全人类。这份对人类命运的关注、对细胞科学持有的热忱与信心激励着我们,勇往直前,拼命探索。