干细胞研究与治疗庆祝其成立五周年

为了庆祝本刊出版五周年,干细胞研究与治疗我询问了渥太华医院研究所(Ottawa Hospital Research Institute)的邓肯·J·斯图尔特(Duncan J Stewart)和圣拉斐尔医院(San Raffaele Hospital)的吉安维托·马蒂诺(Gianvito Martino)这两位编委会成员关于这一领域研究的进展、挑战和未来发展。

你认为在过去的五年里干细胞研究和技术的最大进步是什么?

Gianvito马蒂诺(通用):最大的推进干细胞研究在过去的五年里一直在细胞重编程领域,一个快速增长的领域的基础上,开创性的探索,允许您将体细胞转变为所有类型的细胞间接——通过诱导多能干细胞(iPS),或直接。

虽然细胞重编程并不是一个新发现,而且它让山中伸弥(Shinya Yamanaka)和约翰·格登(John Gurdon)获得了2012年的诺贝尔奖,但这个领域的新进展非常令人兴奋。

细胞重编程协议的细化和标准化(直接或/和通过iPS)已在世界各地的几个实验室进行,该领域的主要进展包括:

  1. 利用体细胞核移植产生人类胚胎样细胞。
  2. 从胚胎样细胞中重新编程产生大脑类器官的可能性,模仿发育中的人类大脑的细胞组织。
  3. 首例年龄相关性黄斑变性患者ips源性视网膜色素上皮移植。

邓肯·J·斯图尔特(dj):重新编程可以为身体的任何器官生成自体替代细胞,潜在地为个性化组织提供源源不断的供应。

同时,它通过重编程使宿主细胞返老还童,从而克服了使用成体自体细胞的一大限制,即年龄和疾病的其他后果对干细胞和祖细胞再生活动的有害影响。

然而,尽管前景广阔,但这项技术可能还需要若干年(或几十年)才能安全有效地广泛应用。

在将干细胞研究转化为临床实践和治疗方面,我们仍然面临哪些主要挑战?

通用汽车:现在很明显,干细胞并不仅仅通过细胞替换来工作,但它们也可以促进在活的有机体内移植,通过几种类型分子(如营养因子和免疫调节物质)的“旁观者”分泌来保护组织,即所谓的“治疗可塑性”。

在临床转化之前,我们仍然需要解决一些关键问题。


Gianvito马蒂诺
圣拉斐尔医院

虽然利用旁观者策略保护组织免受损伤是一个非常有前途的治疗应用体细胞干细胞,我们仍然需要在临床转化前解开关键问题。

dj:在我看来,将干细胞研究转化为临床实践的主要挑战与缺乏理想的治疗性干细胞或组织修复和再生的祖细胞有关。

目前,绝大多数临床试验要么使用自体成体细胞,要么使用异体成体细胞或胎儿/新生儿细胞;这两种策略都有明显的缺点。虽然自体细胞是免疫兼容的,但它们受到宿主因素(年龄、共病、危险因素等)的不利影响,这些因素往往非常显著地限制了它们的再生潜力。

尽管这可以通过来自年轻和健康捐赠者的异基因细胞来避免,但仍然会存在免疫不相容的问题,这可能会阻止在不使用免疫抑制的情况下进行长期移植,从而产生另一组问题。

您认为干细胞研究的哪个领域将在未来5-10年看到重大发展,为什么?

通用汽车:尽管在扩大任何干细胞(胚胎、胎儿和成人)所需的标准化协议的最佳方式上缺乏共识,但一些基于干细胞的临床试验仍在世界范围内进行。在体外在良好的制造规范条件下。

这些方案不仅应仔细考虑潜在的感染源,而且更重要的是,应考虑干细胞致瘤性;因此,目前基于干细胞的临床试验应限于I期或II期研究。

事实上,为了证实这些类型的临床试验的结果,并预测任何基于干细胞的长期毒性和/或副作用,开发更强大的成像技术来监测干细胞移植后的贩运和命运将是至关重要的在活的有机体内

到目前为止,手机流量监控技术都是基于人体级别的示踪剂(如铁基示踪剂)在活的有机体内特异性和敏感性仍然较差。

dj:我希望在短期内,也就是3-5年内,我们将在开发高水平细胞持久性和分娩后植入的方法方面取得重大进展,为了开始利用干细胞治疗组织和器官再生的一些潜力,并将其转化为更有效的临床细胞治疗策略。

我相信将会有有效的策略来提高成体干细胞和祖细胞的活性,克服宿主因子对自体细胞再生潜能的有害影响。


邓肯·J·斯图尔特
渥太华医院研究所

此外,我相信将会有有效的策略来提高成体干细胞和祖细胞的活性,克服宿主因子对自体细胞再生潜能的有害影响。

在未来的5-10年里,我希望能够开发出可靠的方法来安全地利用iPSCs技术的潜力,从而将这种强大的再生技术转化为直接器官修复或再生的临床应用。

你认为我们还需要回答的最重要的问题是什么?

通用汽车:我们仍然需要回答的最重要的问题是找到进行基于干细胞的人体试验的最佳方法,以便获得信息丰富和全面的结果。

临床医生、科学家、科学协会和患者协会之间的普遍共识将是非常受欢迎的,并可能有助于加速新出现的治疗方法的从床到床的移植。

协调和标准化的努力将避免在少数患者身上产生从安全角度来看可能是有用的结果,但对有力地证明任何基于干细胞的治疗的有效性毫无价值。

dj:我们仍然需要更好地理解组织修复和再生的内源性机制,以及为什么成年哺乳动物不同于其他脊椎动物,会显著丧失完全和适应性组织修复的能力。

这可能会导致对免疫和“愈合”系统的相互关系的新认识,这无疑会带来令人兴奋的可能性,以增强身体自身的修复潜力。

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