干细胞研究的胜利

虽然潜在的应用干细胞疗法是众多,现在一些最有希望的可想象用途是治疗退行性脑疾病,如阿尔茨海默氏病(广告)或帕金森病了(PD)。在这两个累进中,基本的大脑区域恶化,导致令人惊叹的令人衰弱的症状。在广告中,胆碱能神经元耗尽,而失去了多巴胺能神经元与帕金森病的影响有关。一些科学家将这类疾病视为干细胞治疗的理想案例。因为,从理论上讲,如果胆碱能或多巴胺能神经元正在恶化,我们可以在病人的大脑中植入干细胞,然后刺激这些干细胞形成新的神经元。这可以抵消疾病引起的萎缩。

到目前为止,在实验室动物身上进行实验的结果好坏参半。有时可以看到轻微的改善,使人相信这一程序的潜在有效性。但是,在注射干细胞后,患病动物无法康复的情况更为常见,这表明这项技术存在问题。据认为,这些问题可能与被植入受试者大脑和免疫系统的干细胞的基因兼容性有关。也许免疫系统将这些干细胞识别为外来细胞,并启动一种摧毁它们的反应。这可能是动物缺乏改善的原因。

任何正在接受培训的科学家在继续阅读之前都可能想要暂停片刻,并尝试思考这个问题的逻辑解决方案。如果一只老鼠的免疫系统排斥来自另一只老鼠的干细胞,有什么办法可以解决这个问题呢?

答案是:使用基因上的干细胞与受试者小鼠的细胞相同。纪念斯隆-凯特琳癌症中心的一组研究人员诱导小鼠PD用毒素注射它们。然后他们从小鼠的尾巴中服用皮肤细胞,并做了一点脱氧核糖核酸Switcheroo。他们将DNA从皮肤细胞中取出并将其转移到已经从它们中提取自己的DNA的小鼠蛋细胞中。然后将该组产生蛋细胞分裂,最终产生干细胞作为正常胚胎发育的一部分。研究人员增加了合适的生长因子对干细胞引起它们分化为脑细胞。

然后它们将新形成的脑细胞注入Pd小鼠中。小鼠的免疫系统将脑细胞识别为“自我”,因为它们是遗传相同的。因此,没有安装免疫应答,并且小鼠显示出显着的神经改善。在约100,000个遗传上类似的脑细胞注入每个PD小鼠中,约20,000个细胞存活到每个脑中的功能。当然,该研究还有一个群体,用于比较接受遗传异常细胞,这些小鼠没有变得更健康。只有几百种遗传不同的细胞存活在该组的小鼠的大脑中(相同的数字注射)。

这就是干细胞研究人员一直在等待的:使用体细胞核转移(克隆)技术为身体制造替代细胞,从而有明确的证据表明,它可以使退化性疾病得到显著恢复。这证明了那些一直宣称干细胞具有无限可能性的人是正确的。

然而,它不会绕过根本问题干细胞倡导者面临的脸部。它需要使用胚胎细胞产生干细胞。因此,尽管它有潜力,它将继续面临严厉的政治反对。然而,人们必须希望,因为这些程序在小鼠等生物中完善,而对手将不得不采取更具功利的角度。也许使用一些50万冷冻胚胎在试管受精诊所里积满了灰尘如果他们减轻活着PD患者患者的痛苦,全国将被视为更深入的深度。仅在美国就有100多万,已经在动物研究中多次得到证实。

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Sisyphus和科学,或历史重复自己

研究人员在工作哈佛干细胞研究所(HSCI)发表了一个上周在线细胞干细胞讨论他们在试图哄骗成年细胞恢复到的进步胚胎干细胞- 般的状态,没有病毒或者oncogenes.(癌症导致基因)。他们已经概述了这种核编程中涉及的分子过程,以至于现在迄今为止的事情是一个非常模糊的事件序列。能够重新编程没有病毒或癌基因的细胞至关重要,因为它们的参与禁止使用所得胚胎干细胞(ESC)在人体中。

虽然了解这一过程很重要,但在某些地方随时随地将成人细胞转化为ESC的大量时间和研究½百万冷冻胚胎坐在全国各地的生育诊所里。当一个女人经历体外受精(IVF),几种胚胎是从受精过程中产生的。几天后,检查胚胎,选择最健康的少数人进行转移(转让的实际数量随着患者的年龄和程序所做的国家的法律而异。然后,患者可以决定与剩余的胚胎有关:冻结(冷冻储存),捐赠它们以研究或处理它们。许多患者,思考潜力(或未来IVF程序)胚泡拥有,有一个可理解的困难时间,决定将它们捐款或使其处置(对于难以解决这一决定的难度,去在这里)。因此,胚胎被冻结,有时无限期地冻结。

但是,由于乔治·w·布什对干细胞立法的狂热反对在美国,即使是病人选择捐献给科学的冷冻胚胎,科学家也无法从政府获得研究资金。他们和成千上万的其他科学家一样,没有受到影响,因为他们是美国顶尖的科学家,正在研究如何从成年细胞中制造出ESCs。

讽刺地,IVF本身是政治和道德辩论的重点多年来,攻击与ESC研究的相同论点。然而,现在,这是一个普遍接受的做法。而且,虽然IVF为具有儿童的能力提供了不育的夫妇或妇女 - 这是对这些人来说的惊人祝福 - ESC有可能用于治疗涉及组织降解的任何疾病。这将包括帕金森,阿尔茨海默氏症,I型糖尿病,脊髓损伤或中风(少数名称)。因此,ESC可能能够提供自己的一些祝福。

而进步的研究员HSCI很棒,我不禁想知道什么类型的发展我们会看到如果科学家不需要关注成年细胞转变成ESCs的障碍,当有成百上千的潜在ESC行只是等待从冷冻胚胎被创造。这就像被绑在杂货店中间的椅子上饿死一样。

干细胞和大脑

干细胞可能是最不理解的(公众),但我们已经确定的最令人着迷的生物实体。我们谁没有奇迹在纽特在被切断后恢复肢体的能力,或者海星被切成两半并再生形成两个新的海星?由于干细胞,这两种生物都能够做这些看似神奇的东西。因此,您可以理解为什么有些科学家们在理解和利用干细胞的情况下消耗,希望疾病放缓甚至衰老。干细胞are special because they are versatile cells that can be prodded to develop into any type of adult cell, be it muscle, liver, nerve, etc. This makes them valuable not only for possible cell replacement therapies (for degenerative diseases like Parkinson’s), but also for the study of cell growth to learn more about the etiology of disease. If you are unfamiliar with stem cells and have a few hours to learn about them, there is a fantastic series of lectures available for free on the Howard Hughes Medical Institute’s interactive site,http://www.hhmi.org/biointeractive/lectures/

然而,操纵干细胞并不容易,而且涉及到几个难题。一个主要的问题是:一旦你有了这些多功能细胞之一,你如何让它变成你想要的样子?这是一个有待继续研究的领域,在大多数情况下,需要找到一个或一组基因来指导干细胞的生长。这也不是一件容易的事,因为人类细胞中大约有3万个基因(估计各不相同)。

然而,偶尔也会有成功。埃德温Monuki博士他和加州大学欧文分校的同事们已经确认了一种名为Lhx2的基因,该基因在早期发育过程中指导干细胞形成脑皮质.大脑皮层负责人类的高级功能,如推理、语言和视觉。大脑皮层的退化或损伤会使人非常虚弱,正如阿尔茨海默病或中风的病例所见。因此,将干细胞转化为皮层细胞的机制的发现,对于减缓神经退行性疾病或帮助患者从脑血管事故中恢复有很大的潜力。尽管存在政治上的争议,干细胞仍然是我们拥有的对抗疾病和衰老的最有希望的工具之一,尽管在它们能够满足我们的期望之前,我们必须对它们有更多的了解。像Monuki博士这样的发现是朝着这个目标迈出的有益的一步。