干細胞技術日益成為行業中的研究工具。
干細胞在大眾眼中,已經被認為處于一種近乎神話的地位,被認為可以治愈全天下的所有疾病。但是,雖然公眾的注意力集中干細胞在再生醫學上的潛力,但其已經悄然在藥物開發中獲得了一席之地——此舉可能會給生物科學帶來一個意外的、巨大的震撼。
威斯康星州麥迪遜市摩格里奇研究所再生生物學主任、麥迪遜市細胞動力國際公司(Cellular Dynamics International)創始人之一詹姆斯•湯姆森(James Thomson)說:“我認為這與該領域中早期的重組DNA有極大的相似之處。”。“我認為,在70世紀中期人們沒有領會到重組DNA是多么廣泛的一種工具。”同時,他說,他們低估了將其用于治療會遇到的困難。
他說,現在干細胞所處的情況與此類似,雖然其治療用途很可能最終會修成正果,“但人們沒有充分認識到這種研究工具的用途是多么的廣泛,”他說。
制藥公司紛紛開始涉足干細胞領域是在大約兩年前(見“干細胞測試時間”[Testing time for stem cells]一文)。現在,制藥行業正在越來越多地將干細胞用于測試藥物的毒性,發現潛在的新療法,業內人士稱。
細胞動力公司銷售被稱為心肌細胞的人類心臟細胞。該細胞衍生自誘導多能干細胞(iPS細胞)。湯姆森說,“基本上所有的主要制藥公司”都已經購買了一些細胞。該公司還生產腦細胞和沿血管排列的細胞,并準備推出人類肝細胞。
然而,細胞動力公司只是該領域的公司之一。三年前,干細胞生物學家斯蒂芬•明格(Stephen Minger)辭去了英國學術界的工作,開始負責通用電氣醫療集團(GE Healthcare)的干細胞推進工作(見“頂尖科學家行業舉措預示干細胞轉移”[Top scientist's industry move heralds stem-cell shift]一文)。這家醫療技術公司總部設在英國的Chalfont St. Giles,在一年多內一直銷售由胚胎干細胞(ES)制成的人類心臟細胞,并很快開始銷售肝細胞。
測試毒性
明格及其研究組在通用電氣醫療集團進行了一項盲目試驗,針對一系列未命名的藥物對心臟細胞進行了評估,目的是想確定這些細胞是否可以顯示哪種藥物是有毒的。明格說,當結果揭曉時,他們發現,這些細胞已經被已知的有毒化合物所影響。但是,至關重要的是,在許多情況下,這些細胞檢測出一種以前只有(經美國食品與藥物管理局等機構批準)上市銷售后才能被發現的問題。
“這些藥物順利通過了所有的動物試驗,然后通過了第一、二、三階段的試驗,并在許多情況下獲得了美國FDA的許可,”明格說。
除了明顯的健康益處外,在藥物進入市場之前,使用干細胞將其中有危險副作用的藥物淘汰,這樣,就可以使制藥行業在開發成本上避免浪費數百萬美元。同時,它們也可以成為發現新藥的有用工具,這一程序是細胞動力公司和GE醫療公司銷售他們的細胞所應用的。
“有許多動物模型效果并不好,證明對老鼠有極大療效的,卻無法在最后的臨床試驗中對人類奏效。因此,在幾年前使用體外模型(這實際上可以概括人類疾病,),將是一個巨大的優勢,”總部設在加利福尼亞州的舊金山的生物制藥公司iPierian公司的戰略與企業發展高級總監亞當•羅森塔爾(Adam Rosenthal)如是說。
iPierian公司沒有將其產品銷售給其他制藥公司,而是利用產品在內部開發治療阿爾茨海默氏癥等神經退行性疾病的方法。本周早些時候,該公司宣布,將推進發展以對阿爾茨海默氏癥很很總要的tau蛋白為目標的單克隆抗體,并調查研究另一組參與神經退行性疾病的蛋白質。該公司說,這一決定的基礎是,從干細胞研究工作所得的深刻理解。
要走的路
新興領域中還存在一些未知數。iPierian公司創始人之一、馬薩諸塞州坎布里奇市哈佛干細胞研究所的主任Lee Rubin說,對于干細胞是否可以用來研究某些類型的疾病,特別是非遺傳或后期發作的疾病以及那些與不同組織間相互作用相關的疾病這一點,仍存在很多爭議。
在他的研究中,Rubin將干細胞作為脊肌萎縮癥的模型。脊肌萎縮癥是一種早發型遺傳疾病。他指出,能真正證明可以使用干細胞發現藥物的唯一途徑是,找到一個更好的系統來發現藥物,并表明它對人們有效。
“這是一項長期計劃,”Rubin說。“這是最終的考驗。”
但湯姆森說,我們很有可能會發現,干細胞的用途甚至會超出藥物研發這一用途。
湯姆森還說:“人類胚胎干細胞和iPS細胞現在的作用是,讓我們獲得構建人體這張大樓的基本磚瓦,只是用于基礎研究。”“根據這些細胞,我們對人體的了解將會更加詳盡。”究竟要如何利用細胞尚不清楚,他說,并補充稱,“但我認為這將深深地改變人類醫學。”
期刊來源:《自然》,doi:10.1038/nature.2012.10713
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