干细胞
干细胞研究发展史
易维易康
/ 2024年 10 月 18日
干细胞研究发展史是一段充满科学发现的迷人旅程,几十年来,这一领域不断取得突破性医学进展。在这一发展过程中,美籍华裔科学家也做出了三项重要贡献,推动了这一领域的发展。以下是干细胞研究历史中的主要里程碑和关键贡献的简要概述:
- 早期发现:19世纪和20世纪初
- 1868年: 德国生物学家首次提出了干细胞的概念, 恩斯特·海克尔,他理论化上提出了,细胞前体细胞的存在,就可以发育为不同类型的细胞。
- 1909年: 俄罗斯科学家 亚历山大·马克西莫夫 马克西莫夫提出了造血干细胞的概念,这类干细胞可以产生所有血细胞。这样就是一个关键的进展,科学家可以理解血细胞是如何再补充更新的。
- 造血干细胞:20世纪中期
- 1950s年代:科学家们开始认识到骨髓中存在干细胞,且它们可以再生成血细胞。这一发现促成了首批成功的骨髓移植,挽救了患有白血病等血液疾病的患者。
- 1961年:加拿大科学家 詹姆斯·提尔 和 欧内斯特·麦卡洛赫 证明了骨髓中存在自我更新的干细胞,奠定了造血干细胞的概念,这是干细胞研究的基础。
- 胚胎干细胞:20世纪后期
- 1981: 马丁·埃文斯 和 和马修·考夫曼 (英国),以及 盖尔·马丁 (美国)首次从小鼠中分离出胚胎干细胞。这一突破展示了早期胚胎(囊胚期)中的细胞可以分化为身体中的所有细胞类型。
- 1998年:詹姆斯·汤姆森 在威斯康星大学首次分离出 人类胚胎干细胞,激发了通过培养新组织和器官来治疗疾病的巨大潜力。
- 随后一年,威斯康星校友研究基金会(WiCell)研究所成立,成为推动干细胞研究的避风港,包括我们在内的许多美籍华裔科学家在此研究所开展研究,申请了多项专利,至今我们仍从这项研究中受益。
- 诱导多能干细胞(iPSCs):21世纪初
- 2006:日本科学家 山中伸弥 革新了干细胞领域。 创造了诱导多能干细胞(iPSCs),山中发现了一种将成人细胞重新编程为类似胚胎干细胞的方法。这一突破性发现绕开了围绕胚胎干细胞的伦理争议,为再生医学打开了新途径。
- 2012:山中 因其iPSCs研究获得了诺贝尔生理学或医学奖, 他的合作伙伴约翰·戈登爵士也因其早期的核重编程研究获奖。
- 干细胞的应用与突破:
- 2000年代: 干细胞疗法扩展到治疗心脏病、神经系统疾病和糖尿病等多种疾病。科学家在组织工程方面取得了重大进展,利用干细胞培养皮肤等组织用于烧伤患者,以及药物测试。
- 2009: 作为干细胞科学家,我们参与了并为一项FDA批准的I期临床试验提供了一位患者自己的心脏干细胞。该试验由医生进行,旨在重建一位患有充血性心力衰竭的66岁男性的受损心脏肌肉组织,最终患者恢复了一些心脏功能,标志着干细胞治疗的一个重要里程碑。
- 2010s年代:各种干细胞治疗的临床试验开始,包括针对脊髓损伤、黄斑变性和帕金森病的干细胞疗法。
- 2012: 我在北京一家干细胞公司担任国际事务总监,并与一家美国干细胞公司合作。他们正在进行一项针对继发性进行性多发性硬化症(MS)的IIb期临床试验,该试验获得了FDA的快速通道资格。.
- 2014:成功实施了首次使用干细胞的 气管移植手术, 标志着再生医学的又一个里程碑。
- 干细胞疗法的现状
今天,干细胞广泛用于治疗如白血病等血液疾病,通常通过骨髓移植完成。当前研究正在探索其在治疗帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病和心脏病等疾病中的潜力。 随着基因编辑技术 如CRISPR的出现,科学家可以更精确地控制干细胞的行为。
挑战与伦理争议
- 自20世纪90年代 以来, 关于人类胚胎干细胞的使用引发了伦理争议。由于担心破坏人类胚胎,许多国家对胚胎干细胞研究制定了严格的法规。
- iPSCs的出现缓解了部分伦理问题,因为它们提供了一种不依赖胚胎的干细胞生成方式,但其他伦理和安全问题仍然存在,特别是围绕克隆和基因操纵的讨论。
干细胞的未来:
干细胞研究现在集中于完善再生治疗,理解衰老机制,并通过生物工程改善器官移植。 科学家还在探索如何将干细胞与3D生物打印等技术结合 潜在地为患者培养新的器官或组织。
干细胞历史展示了科学创新与伦理考量的平衡,是现代医学中最激动人心的前沿领域之一。