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2007年11月21日 星期三

重大突破-- 皮膚細胞變幹細胞

看起來, 這項技術有可能應用於第一型糖尿病治療!
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醫學重大突破 人類皮膚細胞成功變身幹細胞
中央社 2007.11.21

美日科學家已成功讓人類皮膚細胞轉變成具備變色龍般能力的胚胎幹細胞,這是一項驚人突破,有朝一日或許能提供與複製胚胎相同醫療效益,卻不會引發倫理道德爭議。

美日兩個研究團隊今天同時發表的兩份劃時代論文,披露這項研究突破。這是繼五個月前科學家宣布,成功藉由基因操控,讓老鼠皮膚細胞變成擁有類似胚胎幹細胞的性能後,美日研究團隊於競相邁向在人類皮膚細胞上獲得相同突破的難分軒輊成就。

這項「直接重新編程」技術,可規避一大堆倫理、政治和實務障礙,這些障礙妨礙了藉由複製胚胎製作人類幹細胞的各種嘗試。

知悉這項研究工作的科學家表示,仍存在諸多科學疑慮,繼續追求複製策略依然至關重要,但這項新突破是一個重大成就。

一直致力於自複製胚胎中取得人類幹細胞的美國先進細胞科技公司科學長藍札表示,「這項研究代表重大科學里程碑,相當於生物學上的萊特兄弟首架飛機。」

藍札表示,「有點像是曉得如何把鉛變成黃金」,但也警告指出,當前距離提供醫療效益還很遙遠。

但其中也有一個圈套。現階段,這項技術必須擾亂皮膚細胞的DNA,有引發癌症的風險。因此在胚胎幹細胞最廣受人稱道的應用上勢必仍無法讓人接受,即製作理論上能用來治療諸如糖尿病、巴金森氏症和脊椎受傷等疾病的移植組織。

但DNA擾亂是這項技術的副產物,專家表示他們相信能予以避免。

這項新研究突破分別發表在「細胞」和「科學」期刊網路版。在細胞期刊發表的論文,來自日本京都大學教授山中伸彌領導的研究團隊;在科學期刊發表的論文,來自威斯康辛大學麥迪遜分校幹細胞先驅湯姆森實驗室的專家游瓊英(Junying Yu,譯音)領導的研究團隊。

兩個研究團隊均報告指出,已在一連串實驗室試驗中,成功製作出宛如幹細胞的細胞。

現年四十八歲的湯姆森於一九九八年宣布,他領導的研究團隊成功分離出人類胚胎幹細胞,因而登上媒體頭條。

山中教授於二零零六年宣布,藉由基因操控成功讓老鼠皮膚細胞擁有類似胚胎幹細胞性能,雖然與真正胚胎幹細胞有很大差異,但這項研究仍引起科學界矚目。今年六月,山中的研究團隊和另外兩個團隊宣布,他們已成功製作出幾乎與幹細胞無法區分的老鼠細胞。

美日研究團隊在新研究中,選擇來自組織提供者的不同細胞。山中操控來自一名三十六歲婦女的顏面細胞,湯姆森的研究團隊則使用新生兒的包皮細胞。

美日兩團隊基本上採用相同技術,都是利用病毒將四個基因運入皮膚細胞內,這些特定基因已知能啟動和關閉其他基因,但到底如何產生出類似胚胎幹細胞性能的細胞依然成謎。

湯姆森表示,「人們不曉得會是這麼容易,全美數以千計實驗室都能辦到,基本上明天就能。」

威斯康辛校友研究基金會已替這項新研究成果申請專利,該基金會擁有湯姆森相關研究的三項專利。基金會發言人表示,湯姆森使用的四個基因當中的兩個,與山中的方法不同。

這項新研究成就顯示,直接重新編程技術也能產生與當事人在遺傳上完全相符的多功能細胞,但卻能避免複製方式可能引發的諸多問題。

其中之一是,無需提供未受精的人類卵子。取得未受精卵子供研究十分困難,而且需要動手術為捐卵婦女取卵。且在複製時,卵子用來製作胚胎,為取得幹細胞必須摧毀胚胎,美國總統布希、羅馬天主教和其他團體均反對這項作法。


人類皮膚細胞製作幹細胞新方法問與答
中央社

胚胎幹細胞可以分化成各種器官組織。長期以來,科學家一直希望找出方法製造出這種在遺傳上與病患完全相符的幹細胞,因為這或許能夠成為治療疾病與身體損傷的新方法。

他們透過複製來製造幹細胞,這必須利用胚胎。但現在透過「直接重新編程」,科學家找到新方法,可以製造出看起來與幹細胞幾乎一模一樣的細胞,而不必動用到胚胎。以下是這項技術的問與答。

問:這是多大的突破?

答:非常大。一位研究人員將此比喻為萊特兄弟發明飛機。複製出桃莉羊的科學家韋莫特說,他不再使用複製來製造幹細胞,開始測試這種新方法。

問:這項新方法有什麼好處?

答:可供研究使用的人類卵子相當缺乏,而這項新方法不需要用到女性未受精的卵子來取得胚胎,也不用摧毀胚胎,因為要取得幹細胞必須從胚胎中獲得,而某些團體基於道德與宗教理由,反對這種複製方法。

問:這是否代表科學家不再需要人類卵子或胚胎?

答:並非如此。科學家表示應該繼續利用胚胎幹細胞進行研究,但這項新發現可以降低胚胎幹細胞研究的需求。

問:新方法如何進行?

答:在皮膚細胞中插入四個基因。科學家知道,這些特定的基因可啟動或關閉其他基因,這些基因組合可將皮膚細胞轉變為類似幹細胞,但究竟如何達成仍是個謎。

問:這些細胞就是所謂的「成體幹細胞」?

答:不是。所謂成體幹細胞可在人體內發現,已具備轉變成各類細胞的能力,不需要再插入四個基因。

問:這種新方法是否有任何缺點?

答:初期階段使用這項技術會干擾皮膚細胞的DNA,可能引發癌症。以此方式製作幹細胞作為疾病治療的方法目前仍無法被接受。但DNA遭干擾只是這項技術的副產物,專家相信會有預防之道。

問:這對於一般人的意義何在?我們可以預期很快出現新的治療方法嗎?

答:幾年內還不行。除了克服癌症障礙,科學家還必須解決這些細胞的基本問題。在醫學方面,科學家可先利用這些細胞從事實驗室研究,例如篩檢可能的藥物。


培養不破壞胚胎幹細胞 日美研究成功
中央社

醫學雜誌「細胞」及「科學」,今天不約而同的發表了日本及美國醫學研究小組,不需要破壞胚胎,可培養出幹細胞的技術。這項重大突破,不僅使幹細胞的培養成本降低,也解決了幹細胞培養及移植的道德問題。

許多幹細胞的培養研究是以細胞複製的方法,日本京都大學的研究小組及美國威斯康辛大學的研究小組另闢新路,重新將成熟的細胞回復到類似原生胚胎的狀態,這些細胞可以再轉化成其他組織細胞,例如心臟細胞。醫學專家希望培養出的組織細胞可以用作治療,例如修補心臟的缺陷。

「紐約時報」引述舊金山加州大學的幹細胞專家布列洛克指出,這種培養方法比較容易,他相信許多實驗室都會開始嘗試。

兩個研究團隊的方法都是在成熟的人類細胞注入基因,研究人員尚未能解釋為何分子時鐘會倒轉,致使成熟的細胞會回復到類似胚胎細胞。

不過,這種方法培養的幹細胞仍有風險,因為研究人員必須借助危險的病毒來傳送基因到細胞內,而這樣培養出幹細胞用於人體可能產生嚴重的後果。日本京都大學的研究團隊也積極試驗,希望找到無害的病毒來執行傳送基因的工作。


幹細胞培養新技術讓科學夢想即將成真
中央社

在培養皿中培植可供移植的心臟,讓被截斷的手臂再獲新生,這些類似科學神話的想法,透過科學家今天公布一項突破性的研究進展,將人類皮膚細胞轉變成幹細胞,讓夢想幾近成真。

「先進細胞技術公司」著名生物學家蘭薩表示:「這真是醫學研究中的重大發現,只要從患者身上拿下一點點的細胞,不論是從口腔刮下或是皮膚細胞,就可以在實驗室裡變成幹細胞。有點像學習如何把鉛變成黃金一樣。」

蘭薩指出,雖然這個研究還在初期階段,但「未來的潛能」無限。

使用皮膚細胞可以讓醫生利用特定病人的基因密碼製造幹細胞,排除身體對移植外來的組織或器官產生抗體排斥。

同時也可以用幹細胞自身可無限複製,及可以變成二百二十二種人體不同細胞的特性,來模擬測試新葯,和研究阿茲海默症、糖尿病、癌症等病因。

目前由於副作用和技術及取得人體胚胎等問題,使得取得幹細胞的實驗受到層層限制。新技術雖然還未達到成熟階段,但由於成功希望很高,連曾經複製第一隻複製羊桃莉的英國蘇格蘭科學家韋莫特,都放棄他原本複製胚胎幹細胞的工作,將研究目標轉到皮膚細胞。

韋莫特表示:「事實上,用這種方式所得到的幹細胞,和胚胎幹細胞相同,同時將我們帶入一個全新的幹細胞生物時代。」其中最大的成就在於,新技術非常簡單,只要四個基因就能把皮膚細胞變成幹細胞。

目前待克服的是找到一種安全的皮膚細胞轉換方式。

由美國和日本兩個研究團隊所研發的新方法,都是利用逆轉濾過性病毒,把四個基因輸送到細胞中,但此舉會增加細胞突變的風險。雖然這個結果會延緩將幹細胞用在治療上的時間,但不會阻止研究人員利用細胞研究疾病和研發新葯的腳步。

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