美日科学家成功将人体皮肤细胞改造成干细胞,但此项技术目前尚无法取代胚胎细胞克隆技术
一个困扰人类许久的伦理问题,终于有望获得一个科学的解决:美日两国科学家日前宣布,他们成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞。胚胎干细胞研究引发的伦理争论,在科学家百折不挠的努力下,有望就此逐渐平息。
美国和日本两个独立研究小组近日分别发表论文,宣布成功地将人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的“万能细胞”。这一成果有望使胚胎干细胞研究避开一直以来面临的伦理争议,从而大大推动与干细胞有关的疾病疗法研究。
学界评价这一突破为生物科学的“里程碑”,同时可能意味着风靡一时的胚胎干细胞克隆技术将退出舞台。
美日研究 “同时撞线”
美日两国研究小组的相关研究报告于11月底分别在两家权威科学杂志上发表。美国威斯康星大学詹姆斯·汤姆森实验室的研究发表在《科学》杂志,而日本京都大学教授山中伸弥领导的研究小组的报告发表在《细胞》杂志上。
美联社科技记者马尔科姆·利特戏称这是“两名运动员同时撞线”。5个月前,研究人员宣布在实验鼠身上获得类似研究成果,此后,双方开始在人体皮肤细胞改造上展开“较量”。
两个小组的研究方法和原理大同小异,他们都利用了相同的技术——基因重新编排技术,即向皮肤细胞中植入一组4个基因,通过基因重新编排,使皮肤细胞具备胚胎干细胞的功能。这种被改造过的细胞被称作“iPS细胞”。不过,两个研究小组选用了不同类型的人体皮肤细胞为“底版”。山中伸弥的研究小组从一名36岁女性的脸部提取了科学家称为纤维原细胞的皮肤细胞。詹姆斯·汤姆森实验室的皮肤细胞来自一名新生儿的阴茎包皮。
研究人员然后借助逆转录酶病毒为载体,把4种基因注入皮肤细胞。这些特定基因能够“重组”皮肤细胞的基因,从而得到特定类型的人体干细胞。
另外,两个研究小组选择的植入基因组合也略有不同。美国研究人员选择OCT4、NANOG、SOX2、LIN28基因组合,日本研究人员选择OCT3/4、SOX2、C-MYC、KLF4这四种基因。
实验表明,两组研究人员得出的实验结果一样,他们都成功把普通人体皮肤细胞改造成干细胞。从理论上说,这种干细胞的功能类似通过胚胎克隆技术取得的胚胎干细胞,能够最终培育成人体组织或器官。由于这种干细胞能通过基因组合控制,因此有“万能细胞”、“变色龙细胞”之称。
“直接改造” 避免争议
美国和日本的两个研究小组均表示,对于这些仿制的“胚胎干细胞”,还需要深入研究,以比较它们和真正的胚胎干细胞在临床应用等方面是否有显著差异。他们认为,现在就停止人类胚胎干细胞研究还为时过早,而且“iPS细胞”离实际应用还有很长的路。
不过,科学界还是对这一新进展给予了高度评价,因为这种被称为“直接改造”的技术不仅能避免人体胚胎克隆技术引发的伦理争议,其高效、便利也为进一步的医学应用打开了大门。致力于人体胚胎克隆技术研究的美国细胞高级技术研究所首席科学家罗伯特·兰扎说,这项研究是一个了不起的科学里程碑,从生物学意义上讲,相当于“莱特兄弟制造的首架飞机”。
世界首只克隆羊多利的“助产士”、英国科学家伊恩·威尔默特在一份声明中说:“我们现在可以设想这么一个时代:能够以一种简单方式制造干细胞,任何人身上的组织标本均能培育出任何组织器官。”
威尔默特数天前宣布,决定放弃“创造”多利羊的胚胎细胞克隆技术,转向日本科学家提出的体细胞“直接改造”技术。
日美两个研究小组也对自己的成果作出评估。日本科学家山中伸弥在一份声明中说:“无需人类卵子或胚胎,我们现在有望制造出用于病人和疾病的特定干细胞。这些细胞有助于了解疾病机理、找出有效而安全的药物、用细胞疗法治疗病人。”
詹姆斯·汤姆森作出类似评估:“与人体胚胎细胞类似,这种人体‘万能细胞’能应用于人体组织形成及功能研究、发现和试验新药、移植医疗等。”
潜在风险 未必“万能”
不过,这项技术尚不能完全取代胚胎细胞克隆技术,因为它现阶段的实验方式存在潜在副作用。
专家分析认为,美日研究小组利用逆转录酶病毒“改造”皮肤细胞,这种病毒可能使基因产生变异,引发肿瘤等副作用。因此,在评估和克服这一潜在风险前,“万能细胞”还不能用于器官移植等临床应用。
另一种风险与伦理有关,尽管不像人体胚胎细胞克隆技术那样容易引发争议,但日本科学家山中伸弥说,应用这项技术,或许能通过皮肤细胞制造精子和卵子,这能帮助那些有生育问题的患者,“不过为了避免滥用,有必要在制造和利用人体‘万能细胞’方面作出适当规范”。
辣评
科学地,解决胚胎干细胞伦理之争
■潘治 李雪梅
“人人生而平等”,是人类孜孜不倦的追求。尽管现实世界因有战乱、贫困、疾病等而并不完美,但人类一直试图利用伦理、道德以至法律的手段来构筑这样一个尊重每个生命的社会体系。然而胚胎干细胞的研究,却对这一体系提出了挑战。
胚胎干细胞研究的目的,简单地说就是通过从胚胎中提取干细胞,利用干细胞能分化成各类组织、器官的能力,来医治人体的各类疾病。干细胞研究如今已成为人类攻克诸多疑难杂症的希望。但是,如果在造福人类的名义之下,为了提取干细胞而去毁掉一个本来有可能发育成人的胚胎,却只会让人类陷入一个罪责的怪圈之中。而此次美国和日本科学家的研究成果,则巧妙避开了胚胎这一“雷区”,以人体皮肤细胞为干细胞的来源,平息了围绕“胚胎”的伦理道德争议。
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