干細(xì)胞的醫(yī)學(xué)應(yīng)用給人們帶來(lái)的獨(dú)特新機(jī)遇

培育新器官、編輯基因、徹底治愈嚴(yán)重疾病……科學(xué)家們正在尋找新的方法，通過(guò)研究干細(xì)胞來(lái)解決這些問(wèn)題。近日，來(lái)自俄羅斯的科學(xué)家講述了干細(xì)胞的醫(yī)學(xué)應(yīng)用給人們帶來(lái)的獨(dú)特新機(jī)遇。

干細(xì)胞是用于人體自我更新的一種通用“建筑材料”。它們存在于人體生長(zhǎng)的各個(gè)階段，可以分裂繁殖，同時(shí)保持不變。必要時(shí)可以在分裂過(guò)程中改變“程序”創(chuàng)造出其他的、新的特化細(xì)胞，例如血液細(xì)胞和各器官細(xì)胞，代替“服役期滿(mǎn)”的老細(xì)胞。

干細(xì)胞根據(jù)其來(lái)源可分為三大類(lèi)：胚胎細(xì)胞(來(lái)源于胎盤(pán))、胎兒細(xì)胞(來(lái)源于流產(chǎn)后的胎兒)和產(chǎn)后細(xì)胞(成體細(xì)胞)。

胚胎干細(xì)胞類(lèi)似物可以使人有機(jī)會(huì)進(jìn)行人工再生并治愈重大疾病。如果從癌癥患者體內(nèi)提取出所謂的腫瘤相關(guān)T細(xì)胞，進(jìn)行改進(jìn)并放回，可以完全治愈癌癥。T細(xì)胞是人體的主要武器，來(lái)源于骨髓中的白細(xì)胞，可確保識(shí)別并消滅攜帶外來(lái)抗原的細(xì)胞。

得益于俄羅斯核研究大學(xué)、中國(guó)廣州大學(xué)和美國(guó)哈佛大學(xué)開(kāi)展的大型項(xiàng)目所取得的成果，如今，獲得T細(xì)胞類(lèi)似物已成為可能。

此外，俄羅斯核研究大學(xué)和俄羅斯衛(wèi)生部國(guó)家內(nèi)分泌學(xué)醫(yī)學(xué)研究中心科學(xué)家也在借助干細(xì)胞類(lèi)似物研究治療造成腎上腺皮質(zhì)功能減退的先天性遺傳缺陷的方法。這種疾病的發(fā)病時(shí)間一般在出生后的幾個(gè)星期內(nèi)，對(duì)嬰兒生命構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

俄羅斯核研究大學(xué)基因工程實(shí)驗(yàn)室主任帕維爾·沃爾奇科夫表示：“在這種情況下，采用常規(guī)基因療法是不夠的：腎上腺皮質(zhì)干細(xì)胞更新速度很快，因此送入的功能性基因復(fù)制品的活性只能持續(xù)8至12周，之后活性減退。”

為解決這一問(wèn)題，科學(xué)家提出通過(guò)基因編輯來(lái)“修補(bǔ)”非功能性基因組。在低創(chuàng)、腹腔鏡手術(shù)的過(guò)程中，將編輯基因的系統(tǒng)輸送到患者體內(nèi)。科學(xué)家目前在用實(shí)驗(yàn)室小鼠來(lái)開(kāi)展相關(guān)研究，但要完全解決問(wèn)題，還需使用人類(lèi)基因組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。專(zhuān)家稱(chēng)，有兩個(gè)可行方案，創(chuàng)建帶有人類(lèi)基因位點(diǎn)的小鼠模型，或使用in vitro體外基因編輯系統(tǒng)(試管內(nèi))。

從特定的人身上提取的成體干細(xì)胞可用于制定個(gè)性化癌癥診斷方案，以及初步篩查具有抗癌活性的物質(zhì)。

如今，制藥行業(yè)積極使用的主要是in vitro 二維模型，即生長(zhǎng)在平面上的細(xì)胞。但是，二維模型沒(méi)有考慮到腫瘤的自然三維結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的細(xì)胞間相互作用，因此，不能給出客觀的結(jié)果。

全世界科學(xué)家都在研究新的腫瘤疾病模型，既研究相對(duì)簡(jiǎn)單的腫瘤細(xì)胞(球體)和腫瘤碎片(細(xì)胞器)3D模型，也研究復(fù)雜的器官芯片技術(shù)。

俄羅斯喀山聯(lián)邦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究所精準(zhǔn)和再生醫(yī)學(xué)科學(xué)臨床中心正在研發(fā)專(zhuān)門(mén)的測(cè)試系統(tǒng)：將干細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞共同培養(yǎng)，加入特殊的胞外基質(zhì)，使細(xì)胞在類(lèi)似人體天然腫瘤組織的三維空間中生存。此項(xiàng)研發(fā)有助于有效獲得類(lèi)似人體腫瘤的三維類(lèi)組織結(jié)構(gòu)，并在體外模擬腫瘤轉(zhuǎn)移和形成抗藥性的過(guò)程。

喀山聯(lián)邦大學(xué)教授、諾丁漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)榮譽(yù)教授阿爾貝特·里茲瓦諾夫稱(chēng)：“科學(xué)家研發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)還可用患者本人的干細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞，為患者制定個(gè)性化抗癌方案。”