今天干细胞在医学上是如何应用的?

由:布里翁奥康纳

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干细胞带来了新疗法的希望,但也并非没有风险和一些争议。
iStockphoto /思想库

从美国参议院到宗教场所,甚至到讽刺电视节目《南方公园》,干细胞一直处于聚光灯下——尽管并不总是在最友善的光线下。由于早期的研究主要集中在胚胎干细胞(不到一周的细胞)的使用上,提取这些细胞的行为已经引起了大量的争议伦理问题对于研究人员和整个医学界来说,联邦资金经常悬而未决。

然而,干细胞研究的进展及其在现代医学中的应用也不容忽视。根据美国国立卫生研究院(NIH)的说法,干细胞正被考虑用于各种各样的医疗程序,从癌症治疗到心脏病,以及基于细胞的组织替代疗法。

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为什么?要回答这个问题,你必须明白是什么干细胞是这样的。被称为“主”细胞或“一种内部修复系统”,这些非凡但未特化的细胞能够分裂,似乎没有限制,以帮助修复或补充其他活细胞[来源:梅奥诊所国家卫生研究院].简而言之,这些细胞是细胞基础整个人体,或者说身体的组成部分。

通过研究这些细胞以及它们是如何发育的,研究人员越来越接近于更好地理解我们的身体是如何生长和成熟的,以及疾病和其他异常是如何扎根的。这项始于20世纪80年代早期小鼠胚胎的研究工作,最终帮助科学家在90年代末设计出一种从人类胚胎中分离干细胞的方法。

胚胎干细胞或多能干细胞取自出生不到一周的人类胚胎。这些细胞具有广泛的功能,能够分裂成更多的干细胞,或成为人体中任何类型的细胞(大约220种,包括肌肉、神经、血液、骨骼和皮肤)。研究人员最近还在孕妇的羊水中发现了干细胞羊膜穿刺术这是一个相当常规的程序,用于确定潜在的并发症,如唐氏综合症。

然而,最近的研究表明,曾经被认为能力有限的成体干细胞实际上比最初认为的更加多才多艺。尽管成体干细胞不像胚胎干细胞那样“纯粹”,但由于现实世界中存在的环境条件——从空气污染到食品杂质——成体干细胞仍然受到了关注,如果仅仅是因为它们不像胚胎干细胞那样引发伦理争论的话。

那么,干细胞的前沿用途是什么呢?

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干细胞的前沿应用

干细胞今天的治疗似乎就像你最喜欢的运动队的季前赛民意调查。有很大的希望和潜力,但通过完善的临床试验,已经被证明有效的治疗方法的实际数量要有限得多。

根据国际干细胞研究学会的说法,“定义最好、应用最广泛的(治疗)是血液干细胞移植,用于治疗血液和免疫系统的疾病和状况,或在特定治疗后恢复血液系统癌症.一些骨骼、皮肤和角膜疾病或损伤可以通过移植依赖于这些器官干细胞的组织来治疗。这些疗法也被医学界普遍认为是安全有效的"[来源:].

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例如,干细胞移植现在被用于治疗某些癌症和镰状细胞性贫血。与其他细胞不同,这些干细胞可以产生携带氧气的红细胞、抗感染的白细胞和形成血栓的血小板。中央社报道].

这些干细胞可以在放疗或化疗前从患者身上提取,也可以从匹配的供体上提取。医生警告说,这个过程可能很繁琐,有时很困难,而且在治疗前通常必须考虑到患者的年龄和一般身体状况。

然而,干细胞治疗的潜力几乎和它们的再生能力一样是无限的。最重要的是药物研究,允许科学家在人类细胞而不是动物组织上测试实验性药物。干细胞目前正在考虑用于各种令人眼花缭乱的其他治疗,包括器官和组织再生,治疗脑部疾病,如阿尔茨海默氏症而且帕金森病血液疾病和细胞缺陷疗法,如某些心脏疾病的治疗。

2011年7月,美国心脏协会发布了一项研究,表明干细胞治疗可能有助于对其他治疗无效的心绞痛患者,包括血管成形术、处方药或手术[来源:中央社报道].日本的研究人员最近发现,神经干细胞可以作为糖尿病再生治疗所需的β细胞的替代来源[来源:《科学日报》].

尽管如此,这些有前途的治疗方法在很大程度上还没有经过测试,至少让医学界和联邦药物管理局(FDA)的许多人感到满意。那么,与干细胞治疗相关的风险是什么?

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干细胞治疗有哪些风险?

许多干细胞世界各地的治疗方法在美国都没有,这主要是由于美国医疗保健领域的监管更为严格。即使是一些现成的方法,比如德克萨斯州州长里克·佩里(Rick Perry)为治疗背部疾病而注射的干细胞,也不被医学界所接受。目前,FDA只批准了成人干细胞用于骨髓移植,并正在争取监管干细胞诊所的权威。

佩里是一位坚定的共和党人,他一直反对将胚胎干细胞用于医学研究。然而,他是使用成人干细胞的支持者。去年夏天,他接受了从臀部脂肪组织中提取的干细胞的再利用治疗。佩里的外科医生、休斯顿脊柱专家斯坦利·琼斯称,2010年,他在日本通过干细胞治疗成功治疗了自己的关节炎。洋基队投手巴托洛·科隆在今年早些时候从肩部和肘部的损伤中恢复后,也发表了类似的声明,这导致了美国职业棒球大联盟的调查[来源:Red]。

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然而,医学界的许多人声称,这些成功的故事可能只是代表了一种“安慰剂效应“在没有证据的情况下,患者相信治疗是他们治愈的原因。那些担心急于提供更快速的干细胞治疗的人说,这些程序还没有经过严格的临床试验,以确定这些程序对普通公众是安全的。乔治·戴利医生在接受美联社采访时表示:“我永远也不会接受我的家人接受这种(类似佩里的)治疗。”

戴利在波士顿儿童医院和哈佛干细胞研究所工作,也是国际干细胞研究协会的前任主席,他警告说:“佩里的行为有可能会把绝望的病人推向庸医的诊所”[来源:Marchione].

反对者说,未经授权的干细胞治疗会使患者面临一系列危险后果的风险,包括感染、血液凝块甚至一些癌症

“在这一点上,大多数东西都是实验性的,”国际干细胞研究协会的科学主任希瑟·鲁克在佩里的手术后告诉《德克萨斯论坛报》[来源:Ramshaw].“在没有真正的安全证据或迹象表明它们有效之前,人们就把这些东西推向了临床。”

此外,大多数保险政策不包括这些“实验性”手术的费用,这些手术可能在1万到5万美元左右。

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