诱导多能干细胞(induced pluripotent stem,iPS)可以取代人类胚胎干细胞(human embryonic stem ,hES)吗?
继续研究人类胚胎干细胞,有三个关键原因:
1.安全及功能
胚胎干细胞本质上是正常的人类胚胎细胞,而诱导多能性干细胞是由成体干细胞使用分子工程重组而来的。这些实验室操作尚未完善,会产生非正常且不安全的细胞。诱导多能性干细胞绝对是在实验室研究疾病机制和开发新药物具有前途的工具,但还需要更多更细致的研究以确定他们注入到人体是否安全。新技术也需要从诱导多能干细胞中产生功能齐全的成年细胞。因此人类胚胎干细胞为诱导多能干细胞的安全和分化提供一个基本的标准。
2.临床准备
将被移植到人体的细胞必须在严格控制的环境中做好准备,以确保他们不受污染,且具备高质量和高纯度。几个处于临床阶段的人类胚胎干细胞已经被开发,并已被批准用于临床试验。达到这一点是多年研究和开发的结果。目前, 诱导多能干细胞不允许进入临床使用,因为其基因操作程序需要生产。它需要时间来克服这个障碍,从而开发临床准备的诱导多能干细胞。
3.人类多能干细胞的缺失
目前,不同的人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞呈现出极大的可变性和不一致。然而,老鼠胚胎干细胞可以在非常标准化的条件下生长,且变化最小。
老鼠和人类的胚胎干细胞并不相同, 当他们已经开始专门研究时,人类胚胎干细胞代表着细胞在胚胎发育中更高级的阶段。科学家认为它可能会分离出一种新型的人类多能干细胞,该细胞相当于老鼠的胚胎干细胞。 “第一阶段多能干细胞”,通常也被称为“基态干细胞”——预计将有非常一致的属性,即允许可靠的分化为所有类型的专业的成体细胞。全世界的研究者们正在研究如何隔离和培育这些人类基态细胞。
这有三个重要的影响:
找出如何获得和培育人类基态多能干细胞,需要实验来修改当前人类胚胎干细胞,并使用最近发展起来的用于老鼠胚胎干细胞的替代技术来推导出新人类多能/胚胎干细胞。
一旦获得了,人类基态干细胞系就有可能在医学研究和临床应用中取代现有的人类胚胎干细胞系。
人类基态胚胎干细胞将为诱导多能干细胞提供一个精确的参考,即将允许他们标准化,并克服它们在行业应用中的主要障碍,同时使监管批准它们在临床应用中的使用。