取一块皮肤或一点血,提取细胞,进行细胞“重编程”,改造成多能干细胞,再进一步培养分化,它就成为各种各样的身体细胞,例如心肌细胞、视网膜细胞、神经细胞等,最终有望培育出人体器官。
这不是天方夜谭,而是真实的科学进步。iPS细胞即诱导多能干细胞,近年来备受科学界瞩目,成为了众多研究人员争相探索的新领域。
iPS细胞是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程而获得的多能性干细胞iPS细胞全称为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells),缩写名来源于各个英文单词的首字母。
如果将肌体看成是一棵大树,iPS细胞就像是一颗种子,经过‘浇水’‘施肥’后,分化成不同器官内不同的细胞类型,就像是树的叶子、主干、枝丫一样。
多向分化:iPS细胞具有与胚干细胞相似的分化潜力,理论上可分化成任何成体细胞类型。通过分化,它们可以生成血细胞、骨细胞、神经细胞等200多种细胞。
修复损伤:理论上可以修复任何损伤,替换为重新生长的正常组织,iPS细胞技术使人类解锁了再造身体组织乃至器官的新技能。
来源稳定:利用iPS细胞技术解决了细胞培养取材来源的问题,不受年龄和疾病的限制,都可以利用iPS细胞技术培养出适合自己的细胞。
采集方便:建立iPS细胞的起始原材料可以为皮肤、外周血、尿液、牙髓等组织里的体细胞。
无免疫排异:可以用自己的体细胞制备专有的干细胞,因此大大降低了免疫排异的问题。
无伦理争议:避免使用胚干细胞或卵细胞,无伦理学问题。
iPS细胞在替代性治疗以及发病机理的研究,新药筛选以及神经系统疾病、心血管疾病等临床疾病治疗等方面具有巨大的潜在价值。
作为全球最常见的神经退行性疾病之一,帕金森病主要源于中脑黑质多巴胺能神经元的退行性病变和丢失,造成纹状体多巴胺缺乏所导致。多发于老年群体,并会随着年龄增长而逐渐加重,严重影响患者生存质量。
目前主要的药物治疗包括通过多巴胺补充剂(如L-DOPA)或激动剂来提高大脑中的多巴胺水平或多巴胺通路活性,以及采用深部脑刺激手术(DBS)的方法来使基底节各核团相对正常化和恢复功能,但传统的药物治疗或手术治疗均不能逆转导致帕金森病发病及病情发展的多巴胺神经元的退化和死亡。
因此,帕金森病成为iPS细胞衍生疗法最主要的适应症之一,其优势在于:
通过iPS细胞在体外定向分化产生大量健康的新生多巴胺能神经元进行细胞替代性移植,有望替代性解决多巴胺能神经元的死亡问题,从而逆转帕金森病的运动功能障碍的进一步发展。
移植后的iPS细胞衍生多巴胺能神经元能够整合到大脑中,并长时间稳定地产生和释放多巴胺,从而维持患者的运动功能。
iPS细胞提供了一种稳定且安全的细胞来源,可以进行批量制备和质量控制多巴胺能神经元,解决了原代细胞治疗制品难以规模化生产和质控的问题,还可降低成本。目前国内外包括跃赛生物有多家企业在这一领域布局,并取得了不错的进展。
多能干细胞疗法为帕金森患者带来了新希望。2007年首次报道人诱导的多能干细胞(hiPSC)制备成功。多能干细胞逐渐被探索用于各种疾病和损伤的细胞治疗,帕金森病细胞治疗也随之迈入了干细胞时代。2020年新英格兰医学杂志(NEJM)杂志报道的案例显示,对一名有10年进行性特发性帕金森病病史的69岁老年男性进行iPS细胞移植,将自体iPS细胞分化形成的多巴胺祖细胞分别植入患者左右壳核(间隔6个月)中,而后对患者进行随访,结果显示,正电子发射断层扫描表明移植细胞存活;帕金森病相关评分在细胞移植后18至24个月稳定或改善。BlueRock的MSK-DA01,是FDA首个批准临床的针对帕金森病的干细胞疗法,于2021年3月进入临床,目前处于临床1期,共有12名PD患者入组。2024年3月,BlueRock公布了I期临床试验18个月数据的详细信息,安全性耐受性良好,且经过细胞移植,在12个月停止免疫抑制治疗后,F-DOPA信号继续增加,提示在没有免疫抑制剂情况下细胞仍然存活良好。自创立以来,跃赛生物持续致力于开发新一代基于人多能干细胞技术的细胞治疗药物,且已获得多项国际专利。多项研发成果已登上Nature Methods、Cell Stem Cell等国际顶级学术期刊。其中用于治疗帕金森病的中脑多巴胺能神经前体细胞药物,目前已经携手上海瑞金医院快速推进IIT试验,IND临床试验申请预计于2024年完成,计划2025年初启动受试者入组。跃赛生物拥有自主研发的人多能干细胞创新技术平台,包括高度模拟内源发育的神经分化技术,SISBAR谱系示踪技术,干细胞基因编辑技术、GMP级别的人iPSCs构建等,为研发更高质量、更长效用、更强安全性细胞治疗产品为目标,坚持以领先的科学技术为基础,发展创新干细胞治疗策略。
通过将患者自身的成体细胞转化为iPS细胞,并进一步分化为需要治疗的特定类型细胞,可以避免移植排斥反应和伦理争议等问题。同时,在药物筛选方面,iPS细胞也能够模拟人体器官和组织对药物反应的情况,从而有效地降低新药开发过程中的风险和成本。
iPS细胞的出现,不仅在医学领域带来了巨大的突破,也为整个人类社会带来了更加广阔的发展空间。根据iPS细胞在短时间内取得的一系列突破,跃赛相信在合理规范和科学管理下,iPS技术一定能真正发挥其巨大潜力,让我们共同期待并努力推动这项奇迹般的科技不断向前迈进,缔造人类健康未来!
收藏
登录后参与评论