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日媒 | 日本需要更多的投资来保护其在iPS细胞治疗方面的发现

iPS 细胞研究正在迅速推进,在 COVID-19、影响视力和肌肉功能的疾病等方面有前景的应用。接下来要克服的问题是iPS细胞的制备成本。

 

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日媒 | 日本需要更多的投资来保护其在iPS细胞治疗方面的发现

日本研究人员正在研究像这样的 iPS 细胞,以获得无数的治疗和抗衰老功效。

 

自京都大学教授山中伸弥首创诱导多能干细胞(iPS 细胞)至今已有 15 年。就像受精卵一样,iPS 细胞可以转化为多种细胞。

 

随着对再生医学和药物发现应用的研究以及引入具有转化为更广泛细胞的潜力的“下一代类型”,显着的发展仍在继续。

 

最近,将iPS细胞技术应用于提高身体机能和预防衰老的可能性已经出现。

 

日媒 | 日本需要更多的投资来保护其在iPS细胞治疗方面的发现

iPS 细胞研究包括对肌肉疾病和抗衰老的潜在益处。

 

促进胎盘细胞的生产

 

iPS 细胞于 2006 年首次推出,它是通过将一种特殊基因引入从生物体的皮肤或血液中提取的细胞中,并将它们“初始化”为受精卵样状态,这种状态可以改变并生长成多种细胞。

 

当卵子和精子相遇形成受精卵时,将成为胎盘的细胞在内部形成。然后,当受精卵着床在子宫内时,胎盘就形成了,胎盘将母亲的氧气和血液供应给胎儿。iPS细胞的状态类似于植入后的受精卵。因此,到目前为止,他们还无法形成胎盘,这需要受精卵在植入前的状态。

 

然而,最近,已经设计了一种初始化过程,用于生产更类似于植入前的受精卵的下一代 iPS 细胞。京都大学的一个研究小组在近期宣布,他们已经成功 - 在世界上首次 - 使用该技术生产了构成胎盘基础的细胞。

 

如果可以使用这些下一代细胞复制被认为是由胎盘异常引起的不孕症等疾病,它们可以帮助科学家了解这些疾病的原因。

 

此外,由于这些细胞被认为同样适合转变为任何类型的细胞,它们离“全能性”更近了一步,这进一步扩大了它们的潜在应用范围。

 

日媒 | 日本需要更多的投资来保护其在iPS细胞治疗方面的发现

日本正在使用 iPS 细胞进行手术,以确定有多少迄今为止无法治愈的疾病可以从 iPS 细胞治疗中受益。

 

 

对抗 COVID-19

 

一些关于再生医学临床应用的研究也正在进行中,其中由 iPS 细胞制成的细胞和组织被移植用于治疗。

 

与眼疾有关的发展很快。自 2014 年以来,RIKEN 和神户市眼科医院一直在为患有三种不同疾病的患者移植视网膜细胞。大阪大学也进行了角膜细胞移植。

 

已经进行了其他手术,将神经细胞移植到帕金森病患者体内(京都大学),将血小板移植到再生障碍性贫血患者体内(京都大学),将心肌细胞片移植到严重心力衰竭患者体内(大阪大学),并将免疫细胞移植到患者体内头癌(千叶大学)。

 

他们还帮助对抗 COVID-19。京都大学去年宣布,它发现了使用 iPS 细胞的候选治疗药物。他们向人类 iPS 细胞施用了 500 种现有药物,以确定它们是否可以阻止病毒的入侵,这种病毒的感染机制与 COVID-19 相似,但更安全。他们发现一种治疗骨质疏松症的药物和一种降血糖药具有很好的效果。

 

问题是成本。据存储和供应细胞的京都大学 iPS 细胞研究基金会称,从一名健康人的血液中生产 iPS 细胞的成本约为 4000 万日元(约合 37 万美元)。

 

然后花费 6000 万日元到 1 亿日元(550,000 美元到约 100 万美元)将这些细胞转化为各种类型的细胞以移植到一个人身上。

 

之所以会产生如此高的成本,是因为工作完全是手工完成的,并且需要大量的时间。该基金会正急于实现生产流程的自动化和流线化,并希望到 2025 年将从创建到转型的整个过程成本降低到约 300 万日元(28,000 美元)。

 

对体内细胞的直接修饰

 

防止病毒和其他病原体入侵的身体免疫系统因人而异。要移植的iPS细胞也具有各种免疫类型。如果身体和细胞类型不匹配,就会发生炎症等排斥反应。

该基金会准备了几种免疫类型的细胞,但即便如此,也只有 40% 的日本人有匹配的类型。

 

2020年,该基金会开始倡议使用基因编辑技术,可以自由剪切和粘贴基因,破坏决定iPS细胞免疫类型的基因。当 12 个基因被破坏时,据说世界上几乎每个人都可以避免拒绝。该基金会的目标是在 2022 年开始供应这些细胞资源。

 

近年来,“直接重编程”技术也越来越受到关注。该技术旨在通过将基因直接导入体内细胞并将其转化为其他细胞来治疗疾病和恢复功能。

 

在日本和国外进行的实验已经成功地将人体皮肤细胞直接转化为神经细胞,将血管细胞直接转化为功能细胞。由于不涉及 iPS 细胞,因此人们对一种简单且廉价的疾病治疗方法寄予厚望。

 

京都大学教授 Atsushi Takahashi 指出,“iPS 细胞发明后,我们对生物体发育的理解有了显着进步,开发的各种细胞初始化技术非常有帮助。”

 

听起来像是科幻小说,但或许可以加强运动员的肌肉来提高他们的运动能力,或者增加神经细胞来提高学生参加考试的记忆力。同样,我们可以通过用新的、更有活力的细胞代替体内恶化的细胞来预防衰老。

 

来源日文版《产经新闻》特别报道

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/zixun/hydt/11137.html

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