干細(xì)胞工程在我們生活中的應(yīng)用

PAGEPAGE1干細(xì)胞工程在我們生活中的應(yīng)用茱莉亞羅伯楊干細(xì)胞研究成為當(dāng)下生命科學(xué)的熱門是與2項(xiàng)突破性進(jìn)展有關(guān)。第一,體外培養(yǎng)和擴(kuò)增人體胚胎干細(xì)胞初次獲得成功。1998年11月,美國(guó)威斯康星的湯姆森(Thomson)在〔科學(xué)〕雜志上報(bào)告了人胚胎干細(xì)胞體外研究結(jié)果。他們解決了早期胚胎對(duì)輸卵管環(huán)境的依靠性問題,在體外建立了人胚胎干細(xì)胞系,為利用干細(xì)胞疾病了細(xì)胞來源。但是遭到2個(gè)方面的:一是胚胎干細(xì)胞的來源及由此帶來的和法律問題;二是由于作為一種異體細(xì)胞移植而帶來的免疫排擠問題。第二,發(fā)現(xiàn)小鼠肌組織干細(xì)胞能夠“橫向分化〞成血液細(xì)胞。1999年12月,美國(guó)科學(xué)家古德爾(Goodell)等發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞的橫向分化現(xiàn)象。這一發(fā)如今〔美國(guó)科學(xué)院院刊〕公布后,立即被世界各地的科學(xué)家所證明,而且發(fā)現(xiàn)橫向分化具有相當(dāng)?shù)钠毡樾?。一旦分化的分子機(jī)制被研究清楚,就能夠利用病人本身的健康組織的干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成病損組織的功能細(xì)胞來疾病。這樣既克制了異體細(xì)胞移植的免疫反應(yīng),又避免了胚胎細(xì)胞來源不足及其社會(huì)問題,為干細(xì)胞研究與應(yīng)用開拓了愈加廣闊的空間。2項(xiàng)引人注視的重大突破一經(jīng)公布,立即在生命科學(xué)界激起了強(qiáng)烈的反響,使干細(xì)胞研究迅速成為現(xiàn)代生命科學(xué)的熱門。各國(guó)也特別看重干細(xì)胞研究,紛紛加大投入,以搶占干細(xì)胞科技的制高點(diǎn)。2干細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用前景及其醫(yī)學(xué)價(jià)值科學(xué)家們以為,干細(xì)胞研究有著不可估量的醫(yī)學(xué)價(jià)值。從理論上說,干細(xì)胞能夠用來各種人類疾病?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),取自人胚胎或的干細(xì)胞可用于培育不同的人體細(xì)胞、組織或,這有望成為移植的新來源。組織移植,有可能成為攻克人類心腦血管疾病、癌癥等重大疾患的根本辦法。干細(xì)胞及其衍生組織的臨床廣泛應(yīng)用,將導(dǎo)致新的醫(yī)療技術(shù)。干細(xì)胞技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)研究和技術(shù)將產(chǎn)生重大影響。(1)應(yīng)用干細(xì)胞疾病有著廣泛的前景。干細(xì)胞的應(yīng)用牽涉到醫(yī)學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)前,在干細(xì)胞生物學(xué)上已能在體外鑒別、分離純化、擴(kuò)增和培養(yǎng)人體胚胎干細(xì)胞、原始生殖干細(xì)胞以及多種組織干細(xì)胞。用干細(xì)胞疾病的設(shè)想已進(jìn)入理論檢驗(yàn)。造血干細(xì)胞工程產(chǎn)品如、擴(kuò)增及定向誘導(dǎo)分化的造血細(xì)胞和免疫細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因的基質(zhì)細(xì)胞等,已經(jīng)進(jìn)入臨床應(yīng)用。造血干細(xì)胞移植已成為白血病、各種惡性放、化療后引起的造血和免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病的主要手段。(2)干細(xì)胞為解決組織工程所需要的細(xì)胞帶來了希望。組織工程是利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在體外人工控制細(xì)胞分化、增殖并生長(zhǎng)成需要的組織,使之批量產(chǎn)出,用來修補(bǔ)由于意外損傷等引起功能喪失的體內(nèi)組織,知足臨床康復(fù)的需要,并有可能對(duì)一些當(dāng)前尚無根治辦法的疾病,如惡性、帕金森病、中風(fēng)等解決方案。以干細(xì)胞工程為代表的現(xiàn)代組織工程是一個(gè)迅速發(fā)展的新領(lǐng)域。(3)利用干細(xì)胞技術(shù)體外克隆人體用于臨床移植,將引起傳統(tǒng)方式的重大變更。體外克隆人體應(yīng)用于臨床移植是干細(xì)胞研究的主要方向。其目的是用病人的體細(xì)胞移植到去核的卵母細(xì)胞內(nèi),經(jīng)過一定的處理使其發(fā)育成囊胚,再利用囊胚建立胚胎干細(xì)胞,在體外進(jìn)行誘導(dǎo)分化成特定的組織或,再將這些組織或移植到病人身上。從理論上講,利用干細(xì)胞技術(shù),將從根本上解決同種異體移植經(jīng)過中最難的免疫排擠反應(yīng)問題,同時(shí)還較好地解決了組織的來源問題。(4)干細(xì)胞研究將大大改良和進(jìn)行安全性實(shí)驗(yàn)的方法。多能干細(xì)胞使更多類型的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)成為可能。新的方法能夠先用人類細(xì)胞系進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如當(dāng)前的癌細(xì)胞系就是為這種實(shí)驗(yàn)建立的。固然這些實(shí)驗(yàn)不可能取代在動(dòng)物和人體進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),但這會(huì)使的經(jīng)過更為有效。胚胎干細(xì)胞了新的理、效、毒理及代謝等細(xì)胞水平的研究手段,大大減少了實(shí)驗(yàn)所需動(dòng)物的數(shù)量。胚胎干細(xì)胞還可用來研究人類疾病的發(fā)生機(jī)制和發(fā)展經(jīng)過,以便找到持久有效的方法。當(dāng)前干細(xì)胞的研究和應(yīng)用還存在許多難題。北京干細(xì)胞研究中心主任李凌松教授說,用干細(xì)胞技術(shù)疾病,首先要解決4個(gè)問題:一是干細(xì)胞的來源;二是怎樣把干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成病人所需的功能細(xì)胞;三是怎樣克制免疫排擠;四是怎樣誘導(dǎo)干細(xì)胞構(gòu)成一個(gè)具有一定解剖構(gòu)造的臟器。由于存在很多困難,所以李教授評(píng)價(jià)說:“理論上‘都能干’的細(xì)胞,當(dāng)前還都干欠好〞。固然已經(jīng)有利用干細(xì)胞疾病的一些例子,但對(duì)于那些壞的臟器,干細(xì)胞還無能為力。其根本問題就在于人們對(duì)干細(xì)胞發(fā)育和分化的調(diào)控機(jī)制還缺乏深切進(jìn)入的了解。3干細(xì)胞研究中的社會(huì)道德問題干細(xì)胞生物學(xué)和干細(xì)胞工程的迅速發(fā)展,顯示了宏大的應(yīng)用潛力。但我們的時(shí)代是一個(gè)道德支配的時(shí)代,一個(gè)全新的科學(xué)領(lǐng)域的開拓,總免不了會(huì)遭到道德等社會(huì)因素的影響。幾年前,當(dāng)克隆羊多利(Dolly)誕生在英國(guó)羅斯林研究所時(shí),立即掀起了一場(chǎng)席卷世界的克隆風(fēng),科學(xué)界、宗教界、學(xué)界、政治界等,無不為這一震動(dòng)世界的科學(xué)成就而震動(dòng),人們擔(dān)憂這種無性生殖技術(shù)會(huì)用于克隆人類,紛紛火爆式地維護(hù)人類的道德莊嚴(yán)。1998年,當(dāng)美國(guó)威斯康星的科學(xué)家,在〔科學(xué)〕雜志上發(fā)表了他們成功地利用人類胚胎組織分離培養(yǎng)出胚胎干細(xì)胞的研究結(jié)果時(shí),又一次引起了世界范圍的道德和法律的爭(zhēng)議。胚胎干細(xì)胞對(duì)疾病有著廣泛的應(yīng)用前景,但必需在道德上得到社會(huì)的認(rèn)可。31關(guān)于胚胎干細(xì)胞來源上的道德問題1998年,美國(guó)科學(xué)家公布的有關(guān)胚胎干細(xì)胞的研究結(jié)果,立即引起了社會(huì)強(qiáng)烈的關(guān)注,他們分離得到的胚胎干細(xì)胞來自人類胚胎和胎兒組織,根據(jù)人類胚胎研究的聯(lián)邦禁令和胎兒組織研究的聯(lián)邦規(guī)則,胚胎干細(xì)胞的這種來源引起了法律問題,同時(shí)也引起了對(duì)人類胚胎和組織的尊敬能否適當(dāng)?shù)膶W(xué)爭(zhēng)辯。當(dāng)前,人類胚胎干細(xì)胞大約來源于4種途徑。一是人工流產(chǎn)后的人類胎兒組織;二是通過體外受精產(chǎn)生的、不育癥的夫婦不再需要的人類胚胎;三是用捐贈(zèng)者的配子通過體外受精創(chuàng)造的人類胚胎;四是通過體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)以無性生殖方法產(chǎn)生的人類胚胎。其中第4種來源被以為不合。反對(duì)者以為,人的胚胎也是一種生命形式,從人的胚胎中采集胚胎干細(xì)胞是不道德的,人的生命沒有得到尊敬。在宗教文化色彩比較濃烈厚重的,以為受精就是人的開始,人工流產(chǎn)就是人,因而禁止墮胎。支持者以為,胚胎干細(xì)胞并不是受精卵,由于沒有胚胎組織,不能發(fā)育成胚胎,在用小鼠所做的實(shí)驗(yàn)研究中已經(jīng)得到了證明。胚胎干細(xì)胞研究中的和法律的爭(zhēng)辯,在美國(guó)更為劇烈。2000年8年,在數(shù)十名科學(xué)家聯(lián)名要求解除對(duì)胚胎干細(xì)胞研究的禁令的情況下,克林頓公布準(zhǔn)許用經(jīng)費(fèi)進(jìn)行人體胚胎干細(xì)胞研究。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)也發(fā)表了關(guān)于人類多能干細(xì)胞研究的指點(diǎn)方針。文件相信,人類多能干細(xì)胞技術(shù)的潛在醫(yī)學(xué)價(jià)值是顯而易見的,而且與人類的標(biāo)準(zhǔn)是一致的。2001年2月,迫于宗教界的壓力,布什公布停止討論干細(xì)胞研究提案。8月初,布什又公布有條件的同意公立機(jī)構(gòu)進(jìn)行干細(xì)胞研究。NIH也發(fā)布了一系列學(xué)指點(diǎn)原則,凡申請(qǐng)NIH資金的科學(xué)家必需遵照這些學(xué)原則。32關(guān)于人類胚胎的克隆性研究中的道德問題2001年11月,美國(guó)先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)公司公布,他們初次用克隆技術(shù)培育出人體胚胎細(xì)胞,這件事立即引了起全球反對(duì)克隆人的呼聲和立法的要求。有關(guān)指出,干細(xì)胞研究與克隆人是完全不同的,其目的是利用克隆技術(shù)獲得干細(xì)胞用以病人,而不是“造人〞。根據(jù)能否用于醫(yī)療的目的和有利、尊敬等原則,人類胚胎的克隆性研究已初步劃分為兩種類型。一類是“生殖性克隆〞,即遭到全球反對(duì)的克隆人的研究;另一類是“性克隆〞,即從克隆胚胎中提取干細(xì)胞,然后使之培養(yǎng)成合適疾病需要的各種人體。們指出,不要把干細(xì)胞研究同克隆人攪在一起,干細(xì)胞研究與克隆人無關(guān)。并指出“性克隆〞這個(gè)詞容易同“生殖性克隆〞相混同,應(yīng)該稱為“核移植干細(xì)胞技術(shù)〞。生殖性克隆從學(xué)上講,明顯違犯了自決權(quán)原則,在技術(shù)上又不可能解決安全問題,因此得不到上的辯解。由于人具有一系列不同于其它物種的生物形態(tài)、生理、心理和社會(huì)方面的特征,具有在特定環(huán)境下構(gòu)成的特定人格?？寺〖夹g(shù)只能克隆基因,無法克隆環(huán)境,特定的人格是克隆不出來的。所以,禁止克隆人已成為世界范圍內(nèi)的普遍共鳴。聯(lián)合國(guó)教科文組織1997年就通過了關(guān)于禁止進(jìn)行克隆人類實(shí)驗(yàn)的世界宣言。性克隆是為了克隆出組織有效地疾病,假如堅(jiān)持知情同意原則,在上是能夠得到辯解的。胚胎是人類生物命而不是人類人格生命,它是“生物的人〞而不是“社會(huì)的人〞,但它具有發(fā)展為“社會(huì)的人〞的潛力。人類胚胎干細(xì)胞研究和應(yīng)用,牽涉到對(duì)受精卵和胚胎的縱,這種縱的確存在一個(gè)能否適宜的問題。究竟胚胎具有一定的價(jià)值,固然不具有與“人〞同等的價(jià)值,因此毀掉胚胎不是“人〞,但在生命上沒有充足的理由是不能縱和毀掉胚胎的。而為了有效地疾病是一個(gè)充足的理由,所以性克隆應(yīng)該得到辯解。2001年1月,英國(guó)首先將克隆研究合法化,允許科學(xué)家培養(yǎng)克隆胚胎以進(jìn)行干細(xì)胞研究,并將這一研究定性為“性克隆〞。如今,新的法律允許研究人員通過克隆干細(xì)胞,但研究中使用過的所有胚胎必需在14天后銷毀。33關(guān)于干細(xì)胞基因中的道德問題干細(xì)胞基因是一種新的方式,給多種人類疾病的帶來了希望,它比通常所說的“基因〞具有更多的優(yōu)點(diǎn)。(1)干細(xì)胞具有自我擴(kuò)增和分化功能,因而導(dǎo)入的“外源基因〞能夠有效地得以擴(kuò)散;(2)干細(xì)胞能夠在體外進(jìn)行作,避免由于基因插入而導(dǎo)致的細(xì)胞失常;(3)干細(xì)胞作為載體毒性最小,而且作為生命的最小單元,是導(dǎo)入組織的最佳形式。但干細(xì)胞基因也帶來了一些上的問題。其一,對(duì)改變?nèi)梭w基因的構(gòu)成存在。人們十分關(guān)注哪些性狀被選作遺傳修飾的靶點(diǎn)?；蚣夹g(shù)用于癌癥幾乎沒有人產(chǎn)生,但這一技術(shù)假如用于改變身高、體重或記憶等,就會(huì)引起大家的爭(zhēng)辯。其二,擔(dān)憂對(duì)生殖細(xì)胞遺傳性狀的改變,會(huì)導(dǎo)致基因載體通過生殖傳給后代。隨著干細(xì)胞基因技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,這些問題相信會(huì)得到很好的解決。除此之外,人們還提出了其它一些有關(guān)干細(xì)胞研究的問題。如將人胚胎干細(xì)胞嵌入家畜胚胎中嵌合體來獲得移植用人體能否道德等。在干細(xì)胞研究的道德爭(zhēng)辯中,中國(guó)上海生命科學(xué)院干細(xì)胞研究趙國(guó)屏在一次科學(xué)報(bào)告中提出的幾條界限非常好,他以為:“這幾條線劃清了以后,作為一個(gè)中國(guó)人,在道德上應(yīng)該能承受。第一條就是堅(jiān)持做性克隆,做應(yīng)用的組織。第二條是不能夠把胚胎放到子宮里面去,只要不放到子宮里面去就不會(huì)變成一個(gè)人。真正克隆人這個(gè)