化學小分子或開啟治療性克隆新時代

日期：2013-11-20 09:05:18

1997年克隆羊多莉的誕生點燃了人們對克隆技術造福人類健康的巨大熱情，然而該技術的進一步應用受到人類卵母細胞來源的限制及對胚胎破壞帶來的倫理制約。北京大學生命科學學院鄧宏魁教授和趙揚博士帶領的研究團隊，用一種非常簡單且更加安全的方法，將體細胞制成多潛能性干細胞。這一技術手段避免了上述風險，將極大地推動治療性克隆的發展，即克隆組織和器官以用于疾病治療。該成果今年7月發表在《科學》雜志上。

此前，通過借助卵母細胞進行細胞核移植或使用導入外源基因的方法，哺乳動物體細胞被證明可以進行“重編程”獲得“多潛能性”。這兩項技術共同獲得了2012年諾貝爾生理學或醫學獎。鄧宏魁團隊的方法則更簡單和安全。他們僅使用4個小分子化合物的組合對體細胞進行處理，成功地將已特化的小鼠成體細胞誘導成為可以重新分化發育為心臟、肝臟、胰腺、皮膚、神經等多種組織和細胞類型的“多潛能性”細胞，并將其命名為“化學誘導的多潛能干細胞”。在實驗中，他們利用這種新方法，將成年小鼠的肺部成纖維細胞培育成健康小鼠。

鄧宏魁告訴科技日報記者，該團隊于2008年開始啟動這個課題。當時誘導體細胞重編程至少需要向體細胞轉入4個基因。經過兩年努力，他們成功地用小分子化合物替代掉了其中3個基因，僅使用Oct4這一個基因就完成了體細胞重編程；并且在3個基因存在的情況下找到了小分子化合物來替代Oct4。

然而，這些小分子的組合并不足以誘導出多潛能性干細胞。“我們為此設計了很多種研究方案，并且開展了大量的化合物篩選的工作。直到2011年年底，我們終于拿到第一株化學小分子誘導的多潛能性干細胞系，并且在2012年完成了所有課題的所有后續工作。隨后，我們進一步分析了小分子化合物誘導體細胞重編程這一過程的分子機制。”鄧宏魁說。

他表示，該成果將為未來細胞治療及器官移植提供理想的細胞來源，極大推動人類“克隆”組織和器官治療疾病的醫學研究。這一重大發現有助于人們更好地理解細胞命運決定和細胞命運轉變的機制，使人類未來有可能通過使用小分子化合物的方法，直接在體內改變細胞命運。這樣，治療疾病所需要的細胞功能或許可以直接通過小分子化合物來重塑。如果這一目標得以實現，很多難以治療的疾病將會得到新的解決方案，整個再生醫學領域也將會發生新的變革。

他透露，接下來他們將進一步優化小分子化合物誘導細胞重編程的方法，獲得符合臨床應用標準的多潛能性干細胞，并將其誘導定向分化為胰島細胞、肝臟細胞等功能細胞，為這一技術的臨床應用鋪平道路。