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干细胞应用开始从药物毒性测试到新药开发


发布者:拉菲官网 日期:2021-02-21 09:16


  在很多人想象中,干细胞几乎能治愈太阳底下的所有疾病。人们的注意力几乎都放在了它们神话般的再生医学功能上,热切期望着它们尽快从天落地。而与此同时,干细胞却在药物开发领域不声不响地站稳了脚跟。作为研究工具,干细胞技术在行业里变得越来越多元化。

  “在该领域,目前的发展态势很像DNA重组技术早期。上世纪70年代中期,人们并没有意识到DNA重组会有现在这么广泛的用途,而且人们也低估了其用于治疗手段的困难程度。”威斯康辛州麦迪逊莫格里奇研究院再生生物学研究所主任詹姆斯·汤姆森说,“而现在,干细胞也处在相似位置。尽管直接用于治疗最终可能带来丰硕成果,但作为一种研究工具,人们也低估了它的使用范围。”

  大约两年前,一些药物公司开始尝试性地涉入干细胞领域。现在,制药行业越来越多地用干细胞来测试药物毒性,以发现潜在的新疗法。

  比如Cellular Dynamics公司出售人类心肌细胞,生产脑细胞和血管上皮细胞,还将推出一系列人类肝脏细胞。心肌细胞来自诱导多能干细胞(iPS细胞)。汤姆森说,“基本上所有的大型制药公司”都买过一些。

  此外还有总部在英国的医疗技术公司通用电气医疗集团(GE Healthcare)。3年前,英国干细胞生物学家斯蒂芬·明格辞去学术工作,带领通用电气医疗集团进入干细胞领域。他们出售人类心脏细胞已经一年有余,这些细胞来自胚胎干细胞,他们很快也会卖肝脏细胞。

  最关键的问题是,在许多药物问题的案例中,只有那些药得到了美国食品和药物管理局(FDA)等机构的许可并进入市场后才能发现其中的问题。明格说:“这些药只是通过了各种动物实验,然后通过了制药工业的I期、Ⅱ期、Ⅲ期临床阶段,获得了FDA许可。”

  “在这方面,许多动物模型并不得力。小鼠实验虽然效率很高,但在临床实验后期却不能在人类身上重复。因此多年前人们就开始使用试管模型,以此来代表人类疾病,这是一个巨大的进步。”位于加利福尼亚旧金山的生物制药公司iPierian战略与合作开发高级主管亚当·罗森塔尔说。

  明格及其研究小组曾对心脏细胞进行盲评实验,以检验这些细胞对各种不知名的药物化合物的反应,看它们是否具有毒性。明格说,当药物被打开时,他们发现细胞对那些已知有毒的化合物立刻起了反应。

  使用干细胞测试能带来明显的健康利益,可以在药物上市之前消除其危险的副作用,同时也能避免继续投入开发成本,节约了数百万资金。

  除了测试药物毒性,干细胞还是一种开发新药的重要工具。Cellular Dynamics和通用电气医疗集团两家公司销售的干细胞,都有这方面的功用。

  iPierian公司并不向其他药物公司出售其产品,而是用于内部开发。他们正在研究治疗老年痴呆症等神经退行性疾病的药物。该公司不久前曾宣布,他们正在开发一种瞄准tau蛋白的单克隆抗体,这种蛋白在老年痴呆症中起重要作用,此外还有其他与神经退行性疾病有关的蛋白质。公司表示,这些决策都是建立在干细胞研究的成果之上的。

  这一新生领域也有着许多未知数。iPierian共同创始人、哈佛干细胞研究院转化医学部主任李·鲁宾说,比如能够将干细胞用于研究某种特殊类型的疾病还存在很多争议,尤其是那些非遗传性的或晚发型的紊乱,以及与多组织间相互作用有关的疾病等。

  目前,鲁宾在用干细胞作为一种脊椎肌肉萎缩疾病的模型,这是一类早发型遗传紊乱。他指出,将干细胞用于药物开发,有望成为发现特效药物的更好途径,但只有真正经过证明的技术,才称得上是更好的方法体系。

  “目前,人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞所做的,只是提供一种途径,让人们能利用人体最基本的物质材料进行基础研究。”汤姆森指出,干细胞还可能有更广阔的用途,不止于药物开发研究。有了这些细胞,我们能从更多细节层面理解人体。究竟要怎样使用它们,还不能定论,但其必将对人类医学产生深远影响。(记者常丽君综合外电)


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