多功能幹細胞的劃時代研究與臨床應用

 
2018/09/26 何弘能 | 臺大醫院院長/臺大醫學院婦產科暨免疫研究所教授     251
 
活動(演講)時間: 2018/05/27
 

人類胚胎幹細胞的發現至今剛好滿20年,在這20年當中,幹細胞為衰敗的器官和目前無藥可醫的疾病,燃起了重生的希望,因為胚胎幹細胞具有分化成身體器官中200多種細胞的能力。但何弘能也特別指出,胚胎幹細胞的來源一直是倫理爭議的重點,而誘導性多功能幹細胞(iPSC)的發明,提供了再生醫學另一條途徑。

 

何弘能解釋說,有別於胚胎幹細胞來自於胚胎發育早期,誘導性多功能幹細胞來自於成熟的體細胞,藉由加入不同的基因而將正常的體細胞轉形為多功能幹細胞,並獲得類似胚胎幹細胞的潛能,是一種藉由逆向工程所產生的人工幹細胞。

 

應用潛力無限

 

何弘能以一名一出生即患有心肌異常肥大的小女孩為例。通常罹患該疾病者多活不過五、六歲,但研究人員經由取得患者心肌細胞,並轉形成多功能幹細胞,以之篩選臨床常用的藥物(老藥新用),最後發現常用的藥物對該患者心肌肥大有顯著的改善,使患者的生命與生活品質獲得了改善。

 

日前地球上最後一隻北非白犀牛死亡,宣告這個物種在野外已經絕種。但科學家在牠死亡前已取下體細胞製成iPSC,提供未來重新繁衍之用。何弘能說,利用iPSC技術,將來對於瀕臨絕種或已絕種的物種,都可以重新獲得復育。

 

日本學者利用誘導性多功能幹細胞在老鼠身上做實驗,證實誘導性多功能幹細胞可以分化成卵子或精子,繁衍下一代。研究團隊也利用此一技術,成功製造出不同的iPSC老鼠。

 

器官農場

 

如果利用iPSC技術將不同物種間的細胞在胚胎時期互相鑲嵌,會產生什麼狀況呢?何弘能說明,以小鼠和大鼠的iPSC細胞互相置換到對方的囊胚中,將產生帶有大鼠細胞的小鼠,與帶有小鼠細胞的大鼠。科學家為了確認鑲嵌動物帶有來自於對方的細胞,以特定基因缺失的小鼠(該小鼠不會長出胰臟)和大鼠iPSC互相嵌合,所產生的基因缺失小鼠長出了胰臟,並且全部細胞來自於大鼠。

 

應用這項技術,科學家可以利用豬和人類的iPSC細胞鑲嵌使豬的體內長出人類細胞,甚至器官,以供疾病研究或器官移植使用。

 

長久以來,人類對於再生醫學的渴求,讓成熟體細胞回到胚胎階段的能力,無疑是最接近成真的時刻。雖然這些技術仍在發展階段,但iPSC是否會改變醫學,或證實它們具有與受爭議的胚胎幹細胞能力相當,都有許多問題等待克服。【整理|科學人】

 

延伸閱讀

 

幹細胞醫療 起死回生,2010年6月號:http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=1598