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来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 01:04:24
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有关干细胞和其他先进技术的研究能拯救患病的心脏和大脑吗？
2002年，在墨西哥圣路卡斯角，当40岁的戴维·埃姆斯正踩着冲浪板冲向大海、准备向一个大浪发起挑战的时候，他意识到身体出了大问题。这位强壮的冲浪手、自行车手和举重运动员甚至连跳出浪头的力气都没有了。几个月后，他接到了一份残酷的诊断书：肌萎缩性(脊髓) 侧索硬化症，俗称路-盖里格式症（Lou Gehrig誷 disease）。这种病会破坏大脑和脊髓中的运动神经细胞，使患者逐渐丧失运动能力，直到最终失去吞咽和呼吸功能。这是一种不治之症，病人的存活期不超过5年。
自从得知病情后，埃姆斯已经试过了包括从消炎药到中药在内的各种药。然而他知道，他依然要把最大的希望寄托于一些尚待发现的东西：如何使大脑中的受损神经细胞再生。科学家认定这是可能的。但研究失败、资金不足以及围绕干细胞而引发的政治风暴使得把这一设想变为现实的努力遇到了挫折。这些细胞是长成身体许多组织的通用资源，其中最万能的细胞取自人类胚胎，但这招致了某些宗教团体的谴责。在旧金山从业的律师埃姆斯说：“患上催命的疾病令人沮丧，但我们一定能战胜它。这只是时间问题。”
埃姆斯故事带来的是希望与承诺之间的悲剧性冲突，而这正是被称作“再生医疗”初期阶段的特征。越来越多来自全球学术界和生物技术实验室的科学家们正在倡导一种新的治病方法。这些科学家的目标并不是开发能减缓大脑衰退或治疗心脏衰竭的药物。这条阵线上的科学家们希望能通过重新调整人体来实现自我治疗。
“再生”是生物技术的圣杯，也是终极的科学难题。大多数生物的复原能力都很强。但在整个身体器官的再生方面，人体存在着不足，这一点令人难以理解。当然，如果我们的膝盖擦破一点皮，则可以长出新皮来；而我们的肝脏也可以在一定程度上再生；即使是被切断的手指尖在合适的环境下也能重新长出来。但与低等的蝾螈相比，人类则是小巫见大巫了。蝾螈可以重新长出腿、尾巴、颚、肠、脊椎甚至部分眼睛。科学家们希望人也能做到这一点。
海外的进展
许多研究人员和病人及其亲属都确信，干细胞是解决再生问题的一条出路。这就是为什么有那么多人抗议布什政府限制用于胚胎干细胞的研究经费的原因。南希·里根在5月8日举行的一次盛大的干细胞研究筹款会上说：“我认为我们不应对此不理不睬。我们已经失去了那么多时间，不能再损失任何一点时间了。”
源自这些研究的疗法有一天会治愈阿尔茨海默氏病（Alzheimer誷 disease）患者，尽管美国前总统里根在其生命的最后10年里饱受了该病的折磨。值得注意的是美国两党对干细胞工作的支持风暴。就在南希·里根发表评论的几天前，206名众议院议员签署了一封给乔治·布什总统的信，恳请他放宽对干细胞研究的限制。根据这一限制，除了在禁令生效之前已经分离出细胞的项目外，其他项目均得不到联邦政府的拨款。
学术界的积极分子还有另外一个要求取消限制的理由：欧洲和亚洲的胚胎干细胞研究正在取得飞速进展，因此遭到压制的美国实验室会在一个重要的新兴学科上被别人抢得先机。哈佛大学的医学教授戴维·史卡丹说：“联邦政府正在错过一个极好的机会。美国可能失去竞争优势。”史卡丹还是哈佛大学新设立的干细胞研究所主任。
许多再生医学的研究者都把注意力集中在生命的双引擎——大脑和心脏上。这两个部位对新治疗方法的需求是最迫切的。每年约有70万美国人死于心脏疾病，使其成为美国占比例最大的死因。另外有20万人死于中风、阿尔茨海默氏病、帕金森症以及其他大脑疾病。这些疾病的救治每年需要4000亿美元的开支，其中至少有150亿美元花在了购买药品上，而这些药品除了减轻症状外几乎没有其他用途。如今的药品就是这样。毕竟，当一块心肌因心脏病发作而缺氧时就会坏死，没有什么可以使它复生。
在围绕干细胞的争斗激烈进行的时候，几种生物技术发现了大有希望的再生治疗方案，这些方案采用的材料争议不那么大。有些公司正在研究从肌肉或骨髓中提取成人干细胞，然后将它们植入病人体内，刺激修复过程。其他公司则正在寻找可以利用身体内天生具有再生能力的蛋白质。这种治疗方法可能将于5年内面市。
大型医药公司正逐渐意识到再生已经不再是幻想。强生、惠氏（Wyeth）和礼来（Eli Lilly） 等一批公司正在该领域里大举投资。礼来公司的科学家罗莎蒙德·史密斯说：“我们相信开发出创新性新药的潜力很大。”更不用说重新产生销售额和利润的大好机会：据咨询公司Decision Resources预计，以心脏和大脑疾病为目标的治疗市场在未来10年可能不止翻一番，达到358亿美元。
苦苦寻觅
尽管前景让人感到急不可耐，但使心脏和大脑重生的努力肯定是长期和痛苦的。到目前为止所取得的每一点进步都伴随着一系列挫折——从相互矛盾的测试结果到病人在早期试用阶段承受的危险的副作用。这些令人清醒的进展加上对胚胎干细胞的强烈抗议，吓走了一些投资者。艾伦·沃尔顿是风险投资公司Oxford Bioscience Partners位于康涅狄格州韦斯特波特的资深合伙人，他说：“我们知道这件事很棒，但我们要等别人先取得突破，然后再大举跟进。”
那么，突破就要到来了吗？大自然为我们的乐观提供了理由。在波士顿儿童医院的一间小实验室里，3000条斑马鱼正在绘制着未来心脏药物的路线图。两年前，在这里工作的哈佛大学科学家取得了惊人的发现：与哺乳动物不同，斑马鱼的心脏可以再生。研究中，科学家们从每条鱼的心脏切去20%的组织，然后惊奇地发现在伤口周围繁殖出的心脏细胞开始产生替换组织。不久，这些鱼又有了新的心脏，其功能与原来一样。下一步的工作是找出引发这一自动修复过程的基因和蛋白质。
在科学家们努力将斑马鱼的这一现象转化为对人类有益的发现时，许多生物技术也正在寻找治疗心脏病的其他方式。距离哈佛的斑马鱼实验室几公里远就是Genzyme公司。这是全球第四大生物技术公司，年销售额达17亿美元，也是再生医学领域的先驱之一。Genzyme公司的试验过程包括从犯心脏病的患者身上取下一厚块大腿组织，每一块有小橡皮球大小。然后从这些组织中摘取被称作“成肌细胞”的肌肉细胞，对这些细胞进行培养并将它们植入病人心脏的受损部位。这些并不是干细胞，因此它们不能分化成各种组织。但该公司的科学家们相信这些细胞可以防止心脏壁随时间推移而变薄——这是心脏病发作的一种灾难性后果，将导致充血性心力衰竭。在法国进行的早期试验中，10名病人的心脏供血效率平均提高了35%。
然而，将成肌细胞应用于心脏病病房进行治疗尚不成熟。Genzyme公司的试验中有些病人心律不齐，问题可能是出在细胞上。而且，在心脏搭桥手术中，所有病人都接受了成肌细胞，因此无法弄清病人状况的改善有多少归功于这些细胞，又有多少归功于手术。领导心血管研究的Genzyme公司执行副总裁小艾尔·杜克·科利尔说：“我们不能过分强调两者中的任何一方。这可以延长生命吗？我们急于知道这一点。”Genzyme公司展开了一次大规模的研究，以寻找问题的答案。
可以肯定的一点是，成肌细胞只是在生物技术最宏大的目标方向上迈出的第一步，这个宏大的目标就是像斑马鱼那样实现真正的再生。大腿细胞不会生长出心肌，这样它们永远都只是冒名顶替者。这就是为什么Genzyme公司以及其他单位的科学家正在对尚未最后确认的干细胞进行试验。许多科学家希望能够使这些细胞发展成心肌或具有同等潜力的组织。越来越多的证据表明，跟随我们一生的成人干细胞可能为修复受损身体部位提供原材料。
作为身体免疫系统核心的骨髓可能是再生的源泉。在匹兹堡大学麦高恩再生医学研究所进行的一项研究中，从充血性心力衰竭病人的骨髓中提取两种类型的成人干细胞，然后在搭桥手术中将其埋入患者的心脏。该大学4月25日宣布，经过6个月的时间，接受了干细胞的病人心脏供血效率比只做了搭桥手术的病人高24%。组织样本表明细胞驻留在病人心脏内并产生了大量的蛋白质，这表明新的肌肉正在生成。领导这项研究的阿米特·帕特尔博士说：“在这些病人中有些过去无法工作，而现在他们已经重返工作岗位了。这项研究大有希望。”
这种关于成人干细胞的乐观主义一直在引起人们的担忧。科学家必须确定这些细胞能够真正地生成心脏或大脑组织。目前并不清楚这些细胞是否能够在身体中停留足够长的时间，以完成修复工作。许多干细胞支持者仍然相信只有胚胎干细胞具有真正的再生性。毕竟，它们是人整个身体生长起来的种子。可以想象，从未出生的胎儿体内取出它们，然后在实验室里培养并向它们发出转化信号，要求其转化为心肌、神经或病人需要的其他任何组织。
现在，政治上的狂热粉碎了人们的希望。布什总统于2001年实施的研究经费限制旨在安抚那些支持他本人却反对破坏胚胎的人以及其他反对克隆胚胎来制取干细胞技术的人。仅凭美国国立卫生研究院的拨款（这是一个关键的资金来源），美国科学家无法再取得此类干细胞，甚至也无法对来自海外的干细胞进行研究。这种情况惹恼了干细胞的支持者，如患有帕金森症的演员迈克尔·福克斯。他说：“这项研究不应该被当作一个政治足球。这是一个潜在的突破，可以对人类的生命产生巨大影响。”
弥合差距
有些干细胞研究人员正在与法律相抗争。3月，哈佛大学教授道格拉斯·梅尔顿宣布他利用私人捐赠的资金创造了17种新的胚胎干细胞。然后，哈佛大学公布了其筹集1亿美元民间资金建立干细胞研究所的计划。梅尔顿说：“我们不是政治组织，我们不必担心大选的结果。我们只尊重科学。”
美国各州也将设法弥补资金缺口。加利福尼亚州的积极分子收集了超过100万个签名，支持该州就未来10年内投资30亿美元进行干细胞研究的计划进行投票。游说者说，如果这项计划于11月获得通过，那么它将使加利福尼亚州与英国和韩国等优先发展这项技术的其他国家处于同等位置上。
像约翰·埃姆斯这样的志愿者正在努力工作，让公众了解这项计划。作为路-盖里格式症患者戴维·埃姆斯的父亲，他花了许多天在街角收集人们的签名。他的担心中夹杂着对研究进展缓慢的愤怒，因为他相信这项研究能够治愈儿子的病。70岁的老埃姆斯说：“我对科学受到宗教的抑制感到震惊。我现在是一名积极分子。我喜欢实话实说。”
在生物技术公司Geron位于旧金山的实验室里，人们的积极性完全是为了科学。Geron正在设法将胚胎干细胞转化为微型再生工厂。11月，Geron公司宣布其一项试验产品可以帮助因为脊柱损伤而造成部分瘫痪的老鼠保持四肢行走的能力。这种做法迫使胚胎细胞分化为成人细胞，后者可产生一种保护性外衣——髓磷脂，它们将神经纤维包裹起来，并允许神经纤维传递来自大脑的信号。髓磷脂的破坏是若干种神经学疾病的罪魁祸首。
虽然干细胞受到的关注最多，但许多科学家却对此类细胞产生的裸蛋白的恢复能力印象深刻。结果将证明再生的关键可能就是一种蛋白质或各种蛋白质、化学物质及细胞的组合。生物技术巨人企业Amgen公司正在测试一种叫作胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）的分子。它可以刺激神经元生长，而神经元可生成多巴胺——帕金森症患者体内缺少的就是这种神经传递素。在3月份召开的华尔街分析家会议上，Amgen公司播放了一段录像，录像中一些病人吃力地离开椅子从屋子一边走到另一边。在胶质细胞源性神经营养因子被注入他们的大脑后，他们完成简单任务的能力有了戏剧性的提高。
然而，基于蛋白质的药物也存在着让某些患者无法容忍的不足。因为它们是大分子，所以不容易在大脑中渗透或扩散。这就意味着必须通过外科手术将一个设备植入受损部位，然后利用该设备将这些药物注入体内。由于药力无法长时间保持，因此为了产生效果，就必须不断地注入。Amgen公司负责研究和发展的执行副总裁罗杰· 佩勒米泰说：“胶质细胞源性神经营养因子只是一小步，我们需要更好的方法来做这件事。”
生物技术创业企业Titan Pharmaceuticals公司将赌注下在了通常在人眼睛后部能够找到的细胞上。在从组织中获得了细胞后，该公司将其提纯，并在实验室里对它们进行培养，然后把它们放在凝胶珠上。当这些凝胶珠被植入大脑后，细胞停留在那里，并不停地释放出多巴胺。在早期的研究中，经历了这一过程的帕金森症患者的运动功能改善了48%。
许多生物技术公司正在追求更有争议的治疗方法——基因治疗。这一想法是利用病毒或其他媒介作为传递手段，把治疗基因直接注入病人的细胞。1999年，这项研究几乎陷于停顿，当时18岁的耶西·加尔辛格因为患了少见的新陈代谢紊乱而在接受基因治疗时不幸死亡。但许多基因治疗的拥护者在继续努力，他们相信基因是大脑和心脏修复剂最有效的载体。Genzyme公司正在试验一种叫作HIF的基因，它被认为可以通过刺激受损伤心脏内血管的生长而促进心脏修复。
然而，加尔辛格的悲剧证明了干扰身体的各种自然趋势是多么危险。即使安全问题解决了，生物技术业也将面临另一个可怕的问题：人类如何才能大规模地开展这种“细胞治疗”？处理细胞是特别困难的。必须通过外科手术将它们从患者体内取出，然后小心处理，再重新植入。位于亚特兰大的美国心血管研究所医疗主任和首席科研官尼古拉斯·克罗诺斯博士估算，繁忙的心脏中心一年可以完成2.5万次治疗。相比之下，一套可兼作干细胞中心的骨髓移植设施典型情况下每年只能处理150个病人。克罗诺斯说：“这不是一个数量级。”
也许人类某一天会在细胞内部找出可行的解决方案。创业公司Osiris Therapeutics公司和Neuronyx公司正在对次族群成人干细胞进行试验，这些细胞是由捐赠人提供的，植入了没有任何免疫反应的患者体内。这至少是个希望。Osiris公司负责研究的副总裁马克·皮顿杰设想：“每一家医院的药房将能够为每位心脏病患者冷冻数袋细胞。”
有没有可能仅用一瓶药片就能解决再生问题呢？这个梦想推动着位于马萨诸塞州的Curis公司的科学家们努力工作，他们正在研究“信号通路”，即分子总开关。它可以再生大量必需的蛋白质。有一条通路被称作“刺猬通路”，因为早期研究使用的果蝇胚胎看起来像刺猬毛一样。Curis公司正在开发打开“刺猬通路”的药品，可以在心脏病或中风发作后使用。在动物身上，分子会动员损伤部位的干细胞生长。该公司首席科研官李·鲁宾说：“我们在调动身体自身的自我修复能力，并努力让这种能力得到进一步增强。”
这种创新从来都是与风险相伴。对于那些饱受退化性疾病折磨的患者来说，创新来得越快越好。政治和资金障碍都无法阻碍人们对再生医学的探索。
作者：阿琳·温特劳布（Arlene Weintraub）及迈克尔·阿恩特（Michael Arndt）于芝加哥
翻译：马忠元
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有关干细胞和其他先进技术的研究能拯救患病的心脏和大脑吗？
2002年，在墨西哥圣路卡斯角，当40岁的戴维·埃姆斯正踩着冲浪板冲向大海、准备向一个大浪发起挑战的时候，他意识到身体出了大问题。这位强壮的冲浪手、自行车手和举重运动员甚至连跳出浪头的力气都没有了。几个月后，他接到了一份残酷的诊断书：肌萎缩性(脊髓) 侧索硬化症，俗称路-盖里格式症（Lou Gehrig誷 disease）。这种病会破坏大脑和脊髓中的运动神经细胞，使患者逐渐丧失运动能力，直到最终失去吞咽和呼吸功能。这是一种不治之症，病人的存活期不超过5年。自从得知病情后，埃姆斯已经试过了包括从消炎药到中药在内的各种药。然而他知道，他依然要把最大的希望寄托于一些尚待发现的东西：如何使大脑中的受损神经细胞再生。科学家认定这是可能的。但研究失败、资金不足以及围绕干细胞而引发的政治风暴使得把这一设想变为现实的努力遇到了挫折。这些细胞是长成身体许多组织的通用资源，其中最万能的细胞取自人类胚胎，但这招致了某些宗教团体的谴责。在旧金山从业的律师埃姆斯说：“患上催命的疾病令人沮丧，但我们一定能战胜它。这只是时间问题。”
埃姆斯故事带来的是希望与承诺之间的悲剧性冲突，而这正是被称作“再生医疗”初期阶段的特征。越来越多来自全球学术界和生物技术实验室的科学家们正在倡导一种新的治病方法。这些科学家的目标并不是开发能减缓大脑衰退或治疗心脏衰竭的药物。这条阵线上的科学家们希望能通过重新调整人体来实现自我治疗。
“再生”是生物技术的圣杯，也是终极的科学难题。大多数生物的复原能力都很强。但在整个身体器官的再生方面，人体存在着不足，这一点令人难以理解。当然，如果我们的膝盖擦破一点皮，则可以长出新皮来；而我们的肝脏也可以在一定程度上再生；即使是被切断的手指尖在合适的环境下也能重新长出来。但与低等的蝾螈相比，人类则是小巫见大巫了。蝾螈可以重新长出腿、尾巴、颚、肠、脊椎甚至部分眼睛。科学家们希望人也能做到这一点。
海外的进展
许多研究人员和病人及其亲属都确信，干细胞是解决再生问题的一条出路。这就是为什么有那么多人抗议布什政府限制用于胚胎干细胞的研究经费的原因。南希·里根在5月8日举行的一次盛大的干细胞研究筹款会上说：“我认为我们不应对此不理不睬。我们已经失去了那么多时间，不能再损失任何一点时间了。”
源自这些研究的疗法有一天会治愈阿尔茨海默氏病（Alzheimer誷 disease）患者，尽管美国前总统里根在其生命的最后10年里饱受了该病的折磨。值得注意的是美国两党对干细胞工作的支持风暴。就在南希·里根发表评论的几天前，206名众议院议员签署了一封给乔治·布什总统的信，恳请他放宽对干细胞研究的限制。根据这一限制，除了在禁令生效之前已经分离出细胞的项目外，其他项目均得不到联邦政府的拨款。
学术界的积极分子还有另外一个要求取消限制的理由：欧洲和亚洲的胚胎干细胞研究正在取得飞速进展，因此遭到压制的美国实验室会在一个重要的新兴学科上被别人抢得先机。哈佛大学的医学教授戴维·史卡丹说：“联邦政府正在错过一个极好的机会。美国可能失去竞争优势。”史卡丹还是哈佛大学新设立的干细胞研究所主任。
许多再生医学的研究者都把注意力集中在生命的双引擎——大脑和心脏上。这两个部位对新治疗方法的需求是最迫切的。每年约有70万美国人死于心脏疾病，使其成为美国占比例最大的死因。另外有20万人死于中风、阿尔茨海默氏病、帕金森症以及其他大脑疾病。这些疾病的救治每年需要4000亿美元的开支，其中至少有150亿美元花在了购买药品上，而这些药品除了减轻症状外几乎没有其他用途。如今的药品就是这样。毕竟，当一块心肌因心脏病发作而缺氧时就会坏死，没有什么可以使它复生。
在围绕干细胞的争斗激烈进行的时候，几种生物技术发现了大有希望的再生治疗方案，这些方案采用的材料争议不那么大。有些公司正在研究从肌肉或骨髓中提取成人干细胞，然后将它们植入病人体内，刺激修复过程。其他公司则正在寻找可以利用身体内天生具有再生能力的蛋白质。这种治疗方法可能将于5年内面市。
大型医药公司正逐渐意识到再生已经不再是幻想。强生、惠氏（Wyeth）和礼来（Eli Lilly） 等一批公司正在该领域里大举投资。礼来公司的科学家罗莎蒙德·史密斯说：“我们相信开发出创新性新药的潜力很大。”更不用说重新产生销售额和利润的大好机会：据咨询公司Decision Resources预计，以心脏和大脑疾病为目标的治疗市场在未来10年可能不止翻一番，达到358亿美元。
苦苦寻觅
尽管前景让人感到急不可耐，但使心脏和大脑重生的努力肯定是长期和痛苦的。到目前为止所取得的每一点进步都伴随着一系列挫折——从相互矛盾的测试结果到病人在早期试用阶段承受的危险的副作用。这些令人清醒的进展加上对胚胎干细胞的强烈抗议，吓走了一些投资者。艾伦·沃尔顿是风险投资公司Oxford Bioscience Partners位于康涅狄格州韦斯特波特的资深合伙人，他说：“我们知道这件事很棒，但我们要等别人先取得突破，然后再大举跟进。”
那么，突破就要到来了吗？大自然为我们的乐观提供了理由。在波士顿儿童医院的一间小实验室里，3000条斑马鱼正在绘制着未来心脏药物的路线图。两年前，在这里工作的哈佛大学科学家取得了惊人的发现：与哺乳动物不同，斑马鱼的心脏可以再生。研究中，科学家们从每条鱼的心脏切去20%的组织，然后惊奇地发现在伤口周围繁殖出的心脏细胞开始产生替换组织。不久，这些鱼又有了新的心脏，其功能与原来一样。下一步的工作是找出引发这一自动修复过程的基因和蛋白质。
在科学家们努力将斑马鱼的这一现象转化为对人类有益的发现时，许多生物技术也正在寻找治疗心脏病的其他方式。距离哈佛的斑马鱼实验室几公里远就是Genzyme公司。这是全球第四大生物技术公司，年销售额达17亿美元，也是再生医学领域的先驱之一。Genzyme公司的试验过程包括从犯心脏病的患者身上取下一厚块大腿组织，每一块有小橡皮球大小。然后从这些组织中摘取被称作“成肌细胞”的肌肉细胞，对这些细胞进行培养并将它们植入病人心脏的受损部位。这些并不是干细胞，因此它们不能分化成各种组织。但该公司的科学家们相信这些细胞可以防止心脏壁随时间推移而变薄——这是心脏病发作的一种灾难性后果，将导致充血性心力衰竭。在法国进行的早期试验中，10名病人的心脏供血效率平均提高了35%。
然而，将成肌细胞应用于心脏病病房进行治疗尚不成熟。Genzyme公司的试验中有些病人心律不齐，问题可能是出在细胞上。而且，在心脏搭桥手术中，所有病人都接受了成肌细胞，因此无法弄清病人状况的改善有多少归功于这些细胞，又有多少归功于手术。领导心血管研究的Genzyme公司执行副总裁小艾尔·杜克·科利尔说：“我们不能过分强调两者中的任何一方。这可以延长生命吗？我们急于知道这一点。”Genzyme公司展开了一次大规模的研究，以寻找问题的答案。
可以肯定的一点是，成肌细胞只是在生物技术最宏大的目标方向上迈出的第一步，这个宏大的目标就是像斑马鱼那样实现真正的再生。大腿细胞不会生长出心肌，这样它们永远都只是冒名顶替者。这就是为什么Genzyme公司以及其他单位的科学家正在对尚未最后确认的干细胞进行试验。许多科学家希望能够使这些细胞发展成心肌或具有同等潜力的组织。越来越多的证据表明，跟随我们一生的成人干细胞可能为修复受损身体部位提供原材料。
作为身体免疫系统核心的骨髓可能是再生的源泉。在匹兹堡大学麦高恩再生医学研究所进行的一项研究中，从充血性心力衰竭病人的骨髓中提取两种类型的成人干细胞，然后在搭桥手术中将其埋入患者的心脏。该大学4月25日宣布，经过6个月的时间，接受了干细胞的病人心脏供血效率比只做了搭桥手术的病人高24%。组织样本表明细胞驻留在病人心脏内并产生了大量的蛋白质，这表明新的肌肉正在生成。领导这项研究的阿米特·帕特尔博士说：“在这些病人中有些过去无法工作，而现在他们已经重返工作岗位了。这项研究大有希望。”
这种关于成人干细胞的乐观主义一直在引起人们的担忧。科学家必须确定这些细胞能够真正地生成心脏或大脑组织。目前并不清楚这些细胞是否能够在身体中停留足够长的时间，以完成修复工作。许多干细胞支持者仍然相信只有胚胎干细胞具有真正的再生性。毕竟，它们是人整个身体生长起来的种子。可以想象，从未出生的胎儿体内取出它们，然后在实验室里培养并向它们发出转化信号，要求其转化为心肌、神经或病人需要的其他任何组织。
现在，政治上的狂热粉碎了人们的希望。布什总统于2001年实施的研究经费限制旨在安抚那些支持他本人却反对破坏胚胎的人以及其他反对克隆胚胎来制取干细胞技术的人。仅凭美国国立卫生研究院的拨款（这是一个关键的资金来源），美国科学家无法再取得此类干细胞，甚至也无法对来自海外的干细胞进行研究。这种情况惹恼了干细胞的支持者，如患有帕金森症的演员迈克尔·福克斯。他说：“这项研究不应该被当作一个政治足球。这是一个潜在的突破，可以对人类的生命产生巨大影响。”
弥合差距
有些干细胞研究人员正在与法律相抗争。3月，哈佛大学教授道格拉斯·梅尔顿宣布他利用私人捐赠的资金创造了17种新的胚胎干细胞。然后，哈佛大学公布了其筹集1亿美元民间资金建立干细胞研究所的计划。梅尔顿说：“我们不是政治组织，我们不必担心大选的结果。我们只尊重科学。”
美国各州也将设法弥补资金缺口。加利福尼亚州的积极分子收集了超过100万个签名，支持该州就未来10年内投资30亿美元进行干细胞研究的计划进行投票。游说者说，如果这项计划于11月获得通过，那么它将使加利福尼亚州与英国和韩国等优先发展这项技术的其他国家处于同等位置上。
像约翰·埃姆斯这样的志愿者正在努力工作，让公众了解这项计划。作为路-盖里格式症患者戴维·埃姆斯的父亲，他花了许多天在街角收集人们的签名。他的担心中夹杂着对研究进展缓慢的愤怒，因为他相信这项研究能够治愈儿子的病。70岁的老埃姆斯说：“我对科学受到宗教的抑制感到震惊。我现在是一名积极分子。我喜欢实话实说。”
在生物技术公司Geron位于旧金山的实验室里，人们的积极性完全是为了科学。Geron正在设法将胚胎干细胞转化为微型再生工厂。11月，Geron公司宣布其一项试验产品可以帮助因为脊柱损伤而造成部分瘫痪的老鼠保持四肢行走的能力。这种做法迫使胚胎细胞分化为成人细胞，后者可产生一种保护性外衣——髓磷脂，它们将神经纤维包裹起来，并允许神经纤维传递来自大脑的信号。髓磷脂的破坏是若干种神经学疾病的罪魁祸首。
虽然干细胞受到的关注最多，但许多科学家却对此类细胞产生的裸蛋白的恢复能力印象深刻。结果将证明再生的关键可能就是一种蛋白质或各种蛋白质、化学物质及细胞的组合。生物技术巨人企业Amgen公司正在测试一种叫作胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）的分子。它可以刺激神经元生长，而神经元可生成多巴胺——帕金森症患者体内缺少的就是这种神经传递素。在3月份召开的华尔街分析家会议上，Amgen公司播放了一段录像，录像中一些病人吃力地离开椅子从屋子一边走到另一边。在胶质细胞源性神经营养因子被注入他们的大脑后，他们完成简单任务的能力有了戏剧性的提高。
然而，基于蛋白质的药物也存在着让某些患者无法容忍的不足。因为它们是大分子，所以不容易在大脑中渗透或扩散。这就意味着必须通过外科手术将一个设备植入受损部位，然后利用该设备将这些药物注入体内。由于药力无法长时间保持，因此为了产生效果，就必须不断地注入。Amgen公司负责研究和发展的执行副总裁罗杰· 佩勒米泰说：“胶质细胞源性神经营养因子只是一小步，我们需要更好的方法来做这件事。”
生物技术创业企业Titan Pharmaceuticals公司将赌注下在了通常在人眼睛后部能够找到的细胞上。在从组织中获得了细胞后，该公司将其提纯，并在实验室里对它们进行培养，然后把它们放在凝胶珠上。当这些凝胶珠被植入大脑后，细胞停留在那里，并不停地释放出多巴胺。在早期的研究中，经历了这一过程的帕金森症患者的运动功能改善了48%。
许多生物技术公司正在追求更有争议的治疗方法——基因治疗。这一想法是利用病毒或其他媒介作为传递手段，把治疗基因直接注入病人的细胞。1999年，这项研究几乎陷于停顿，当时18岁的耶西·加尔辛格因为患了少见的新陈代谢紊乱而在接受基因治疗时不幸死亡。但许多基因治疗的拥护者在继续努力，他们相信基因是大脑和心脏修复剂最有效的载体。Genzyme公司正在试验一种叫作HIF的基因，它被认为可以通过刺激受损伤心脏内血管的生长而促进心脏修复。
然而，加尔辛格的悲剧证明了干扰身体的各种自然趋势是多么危险。即使安全问题解决了，生物技术业也将面临另一个可怕的问题：人类如何才能大规模地开展这种“细胞治疗”？处理细胞是特别困难的。必须通过外科手术将它们从患者体内取出，然后小心处理，再重新植入。位于亚特兰大的美国心血管研究所医疗主任和首席科研官尼古拉斯·克罗诺斯博士估算，繁忙的心脏中心一年可以完成2.5万次治疗。相比之下，一套可兼作干细胞中心的骨髓移植设施典型情况下每年只能处理150个病人。克罗诺斯说：“这不是一个数量级。”
也许人类某一天会在细胞内部找出可行的解决方案。创业公司Osiris Therapeutics公司和Neuronyx公司正在对次族群成人干细胞进行试验，这些细胞是由捐赠人提供的，植入了没有任何免疫反应的患者体内。这至少是个希望。Osiris公司负责研究的副总裁马克·皮顿杰设想：“每一家医院的药房将能够为每位心脏病患者冷冻数袋细胞。”
有没有可能仅用一瓶药片就能解决再生问题呢？这个梦想推动着位于马萨诸塞州的Curis公司的科学家们努力工作，他们正在研究“信号通路”，即分子总开关。它可以再生大量必需的蛋白质。有一条通路被称作“刺猬通路”，因为早期研究使用的果蝇胚胎看起来像刺猬毛一样。Curis公司正在开发打开“刺猬通路”的药品，可以在心脏病或中风发作后使用。在动物身上，分子会动员损伤部位的干细胞生长。该公司首席科研官李·鲁宾说：“我们在调动身体自身的自我修复能力，并努力让这种能力得到进一步增强。”
这种创新从来都是与风险相伴。对于那些饱受退化性疾病折磨的患者来说，创新来得越快越好。政治和资金障碍都无法阻碍人们对再生医学的探索。
作者：阿琳·温特劳布（Arlene Weintraub）及迈克尔·阿恩特（Michael Arndt）于芝加哥
翻译：马忠元
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