[克隆羊之父:干細(xì)胞療法將造福人類]克隆羊與干細(xì)胞
發(fā)布時間:2020-03-25 來源: 幽默笑話 點擊:
“構(gòu)想,能帶給我最大的成就感。” 因克隆多利羊而蜚聲世界的英國科學(xué)家伊恩?威爾穆特(Ian Wilmut)教授說。從主持多利項目到領(lǐng)導(dǎo)再生醫(yī)學(xué)研究中心,從細(xì)胞核移植技術(shù)到誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究,威爾穆特每一次轉(zhuǎn)向的背后,都是那些足以改變當(dāng)前研究領(lǐng)域進(jìn)展的構(gòu)想。如果哪一天他會停止旅行、停止工作,那就表示他已不再享受新想法了。而在威爾穆特看來,“這種情況永遠(yuǎn)不會出現(xiàn)!
受英國總領(lǐng)事館文化教育處之邀,威爾穆特在中山大學(xué)為2011年“智慧課堂”的中國聽眾提供了一個近距離接觸克隆技術(shù)最前沿的機(jī)會。帶著種種疑問,本刊記者對威爾穆特教授進(jìn)行了專訪。
用干細(xì)胞找出遺傳病基因
胚胎干細(xì)胞(Embryonic Stem Cells,ES Cells)是當(dāng)今生物工程領(lǐng)域最前沿的研究對象之一。
作為一種原始未分化的細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞具備發(fā)育成機(jī)體所有組織和器官的潛能,意味著我們可能借助胚胎干細(xì)胞來修復(fù)受損的組織和器官。但由于胚胎干細(xì)胞的獲取方式依賴于人體胚胎組織,并會對胚胎造成破壞,技術(shù)上一直面臨巨大挑戰(zhàn)。
2006年日本京都大學(xué)的山中伸彌教授首次利用導(dǎo)入特定基因或蛋白質(zhì)的方法,將動物體細(xì)胞還原成具備細(xì)胞分化能力的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(Induced Pluripotent Stem Cells,iPS Cells),從而提供了一條根本的解決途徑。iPS技術(shù)的出現(xiàn),意味著未來人類將有可能使用身體的表皮細(xì)胞來培養(yǎng)組織或器官,再最終移植回自身體內(nèi)。
南都周刊:有個問題可能你被問到過很多次,你是怎么開始對胚胎學(xué)產(chǎn)生興趣的?
威爾穆特:它不是朝夕發(fā)生的事情。我最初是研究精子冷凍的,從而了解到冷凍技術(shù)。隨后我參與了一些冷凍胚胎的工作。這些工作讓我對胚胎學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。我覺得,胚胎這么微小的東西長成牛羊這么大的動物是件很神奇的事情。但胚胎的死亡概率很高,所以我最初的研究就試圖理解其中的原因,并尋找改善胚胎存活率的途徑。我的工作就是這么起步的。
因為有胚胎研究的經(jīng)歷,我進(jìn)入基因轉(zhuǎn)移以及基因克隆領(lǐng)域就水到渠成了。早期的工作已經(jīng)為這些奠定了基礎(chǔ)。
南都周刊:在你的研究中,克隆羊“多利”無疑是最引人注目的。但在你研究生涯中的不同階段,你的關(guān)注點都有所不同?
威爾穆特:是的。大概六年前,我從動物科學(xué)研究所轉(zhuǎn)到了醫(yī)學(xué)院。我當(dāng)時對利用干細(xì)胞進(jìn)行疾病研究產(chǎn)生了極大興趣。我們本來希望能從克隆胚胎中獲取這些干細(xì)胞。但這個計劃從未實現(xiàn)過。直到誘導(dǎo)多能干細(xì)胞系統(tǒng)的出現(xiàn)。
在那之后,我和同事們一直在嘗試兩項工作:首先是利用iPS技術(shù)來研究疾;其次是通過重編程來擴(kuò)展這項技術(shù)的應(yīng)用。
南都周刊:這些改變背后的緣由和考慮是什么?
威爾穆特:這項技術(shù)從根本上來說更容易操作,這是最主要的原因。我們關(guān)注遺傳疾病。如果某人的祖輩中有幾代人都患過某種疾病,當(dāng)我們從病人身上提取體細(xì)胞,其中就會含有突變基因。所以,當(dāng)你培養(yǎng)出受患病基因影響的干細(xì)胞,將其與健康人體的干細(xì)胞進(jìn)行比較時,你就能找出患病基因。這是種非常強(qiáng)大的技術(shù)。
iPS細(xì)胞提供了另一種獲取同類型干細(xì)胞的途徑。但我覺得,我們還需要提取一部分的胚胎干細(xì)胞(ES cells),因為它們是潛在的標(biāo)準(zhǔn)。我們依然在學(xué)習(xí)提取和保存它們。但因為iPS細(xì)胞的緣故,它們將會變得越來越不重要。
南都周刊:你曾經(jīng)用“魔粉”來描述如何從皮膚細(xì)胞中培養(yǎng)出iPS細(xì)胞?這東西到底是什么?
威爾穆特:我們把培養(yǎng)干細(xì)胞的過程稱為“重編程”。但我們不知道是什么促使它實現(xiàn)。在細(xì)胞核移植(Nuclear Transfer)過程中,當(dāng)我們把細(xì)胞核移植到卵子中,卵子承擔(dān)了幾乎所有的工作。所以我把卵子里面的一些物質(zhì)稱為“神秘的因子”。我們知道有大概4至5種蛋白質(zhì)的參與,但無法確定大多數(shù)物質(zhì)具體是什么。
在iPS細(xì)胞培養(yǎng)中,我們通常會引入4種轉(zhuǎn)錄因子,但我傾向于相信還有其他未知物質(zhì),如果它們也被加進(jìn)來的話,會提高重編程的效率和精度。
工業(yè)化生產(chǎn)血細(xì)胞在望
伊恩?威爾穆特所在的再生醫(yī)學(xué)研究所(CRM)涵蓋了干細(xì)胞研究的方方面面,臨床卓越中心更是提供“從實驗到臨床”的方法以應(yīng)對神經(jīng)退行性疾病帶來的挑戰(zhàn)。
作為國際干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄研究的最前沿陣地,CRM已經(jīng)成為歐洲在該領(lǐng)域最大的基礎(chǔ)和臨床研究機(jī)構(gòu)。
南都周刊:再生醫(yī)學(xué)研究中心(CRM)是你一手創(chuàng)建的嗎?
威爾穆特:有關(guān)研究中心的想法大概早在十年前就形成了,但過了這么久才最終實現(xiàn)。雖然那不是我的提議,但我是中心的首任主管,負(fù)責(zé)規(guī)劃整個中心的發(fā)展。
建立這么一個中心是個非常棒的想法。那兒有一個享有盛譽(yù)的研究型醫(yī)院,里面可容納900張病床。它旁邊就是我們的大樓,也是醫(yī)學(xué)院的一部分。我們有些同事是臨床醫(yī)生,意味著我們能夠接觸到病人,了解他們的病情并作相關(guān)研究。中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了新的治療方式,也可以通過臨床試驗來驗證。
我們有位同事正在進(jìn)行這樣的一項臨床試驗,他希望通過將特定細(xì)胞植入肝臟,讓受損的肝臟恢復(fù)健康,進(jìn)而完成自我修復(fù)。
南都周刊:在CRM現(xiàn)有的研究項目中,還有其他哪些研究會在不遠(yuǎn)的未來有重大突破,并給醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來裨益?我在該網(wǎng)站上看到一篇有關(guān)工業(yè)化生產(chǎn)血細(xì)胞的新聞。
威爾穆特:對,我正準(zhǔn)備聊一下這件事情。我認(rèn)為這是一個非常雄心勃勃的項目。這個項目相對安全的原因在于,這些細(xì)胞都是被去核的。在最終的產(chǎn)品中,不會存在活性的有核細(xì)胞,所以它很安全。
ES細(xì)胞或iPS細(xì)胞衍生療法的難題在于,它們都有導(dǎo)致畸胎瘤(Teratoma)的可能。即使是植入少量的細(xì)胞,也可能會傷害到人體。所以你必須找到更好的辦法來避免這個問題。而血細(xì)胞本身就不包含細(xì)胞核。
你可以想象在一些情形下如戰(zhàn)場或事故現(xiàn)場,這個技術(shù)將帶來的好處。
南都周刊:你認(rèn)為還需要多長時間,這個技術(shù)才能被投入實際應(yīng)用?
威爾穆特:我覺得至少需要幾年吧。
南都周刊:從克隆多利到基因療法,這背后是什么在推動你?
威爾穆特:當(dāng)我們想克隆動物時,更多的是滿足求知欲。然后,就像我說過的,改變動物是為了讓它們更加健康,或者是利用它們的器官或者蛋白質(zhì)來治療人類,這就是動力所在。
伊恩?威爾穆特
兼愛丁堡大學(xué)生殖生物系和蘇格蘭再生醫(yī)學(xué)中心的主席。1996年,他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊成功從成體細(xì)胞中克隆培育了第一只動物―多利羊。自此,他被譽(yù)為克隆技術(shù)、干細(xì)胞技術(shù)以及干細(xì)胞研究倫理領(lǐng)域的國際專家,并于2008年被封為爵士。
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