修復(fù)生命的引擎

1、修復(fù)生命的引擎    修復(fù)生命的引擎-    有關(guān)干細(xì)胞和其他先進(jìn)技術(shù)的研究能拯救患病的心臟和大腦嗎？ 2002年，在墨西哥圣路卡斯角，當(dāng)40歲的戴維·埃姆斯正踩著沖浪板沖向大海、準(zhǔn)備向一個(gè)大浪發(fā)起挑戰(zhàn)的時(shí)候，他意識(shí)到身體出了大問(wèn)題。這位強(qiáng)壯的沖浪手、自行車(chē)手和舉重運(yùn)動(dòng)員甚至連跳出浪頭的力氣都沒(méi)有了。幾個(gè)月后，他接到了一份殘酷的診斷書(shū)：肌萎縮性(脊髓) 側(cè)索硬化癥，俗稱(chēng)路-蓋里格式癥（Lou Gehrig誷 disease）。這種病會(huì)破壞大腦和脊髓中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞，使患者逐漸喪失運(yùn)動(dòng)能力，直到最終失去吞咽

2、和呼吸功能。這是一種不治之癥，病人的存活期不超過(guò)5年。自從得知病情后，埃姆斯已經(jīng)試過(guò)了包括從消炎藥到中藥在內(nèi)的各種藥。然而他知道，他依然要把最大的希望寄托于一些尚待發(fā)現(xiàn)的東西：如何使大腦中的受損神經(jīng)細(xì)胞再生?？茖W(xué)家認(rèn)定這是可能的。但研究失敗、資金不足以及圍繞干細(xì)胞而引發(fā)的政治風(fēng)暴使得把這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的努力遇到了挫折。這些細(xì)胞是長(zhǎng)成身體許多組織的通用資源，其中最萬(wàn)能的細(xì)胞取自人類(lèi)胚胎，但這招致了某些宗教團(tuán)體的譴責(zé)。在舊金山從業(yè)的律師埃姆斯說(shuō)：“患上催命的疾病令人沮喪，但我們一定能戰(zhàn)勝它。這只是時(shí)間問(wèn)題。”埃姆斯故事帶來(lái)的是希望與承諾之間的悲劇性沖突，而這正是被稱(chēng)作“再生醫(yī)療”初期階段的特征。越

3、來(lái)越多來(lái)自全球?qū)W術(shù)界和生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們正在倡導(dǎo)一種新的治病方法。這些科學(xué)家的目標(biāo)并不是開(kāi)發(fā)能減緩大腦衰退或治療心臟衰竭的藥物。這條陣線(xiàn)上的科學(xué)家們希望能通過(guò)重新調(diào)整人體來(lái)實(shí)現(xiàn)自我治療?！霸偕笔巧锛夹g(shù)的圣杯，也是終極的科學(xué)難題。大多數(shù)生物的復(fù)原能力都很強(qiáng)。但在整個(gè)身體器官的再生方面，人體存在著不足，這一點(diǎn)令人難以理解。當(dāng)然，如果我們的膝蓋擦破一點(diǎn)皮，則可以長(zhǎng)出新皮來(lái)；而我們的肝臟也可以在一定程度上再生；即使是被切斷的手指尖在合適的環(huán)境下也能重新長(zhǎng)出來(lái)。但與低等的蠑螈相比，人類(lèi)則是小巫見(jiàn)大巫了。蠑螈可以重新長(zhǎng)出腿、尾巴、顎、腸、脊椎甚至部分眼睛?？茖W(xué)家們希望人也能做到這一點(diǎn)。海外的進(jìn)展

4、許多研究人員和病人及其親屬都確信，干細(xì)胞是解決再生問(wèn)題的一條出路。這就是為什么有那么多人抗議布什政府限制用于胚胎干細(xì)胞的研究經(jīng)費(fèi)的原因。南希·里根在5月8日舉行的一次盛大的干細(xì)胞研究籌款會(huì)上說(shuō)：“我認(rèn)為我們不應(yīng)對(duì)此不理不睬。我們已經(jīng)失去了那么多時(shí)間，不能再損失任何一點(diǎn)時(shí)間了?！痹醋赃@些研究的療法有一天會(huì)治愈阿爾茨海默氏?。ˋlzheimer誷 disease）患者，盡管美國(guó)前總統(tǒng)里根在其生命的最后10年里飽受了該病的折磨。值得注意的是美國(guó)兩黨對(duì)干細(xì)胞工作的支持風(fēng)暴。就在南希·里根發(fā)表評(píng)論的幾天前，206名眾議院議員簽署了一封給喬治·布什總統(tǒng)的信，懇請(qǐng)他放寬對(duì)干細(xì)胞

5、研究的限制。根據(jù)這一限制，除了在禁令生效之前已經(jīng)分離出細(xì)胞的項(xiàng)目外，其他項(xiàng)目均得不到聯(lián)邦政府的撥款。學(xué)術(shù)界的積極分子還有另外一個(gè)要求取消限制的理由：歐洲和亞洲的胚胎干細(xì)胞研究正在取得飛速進(jìn)展，因此遭到壓制的美國(guó)實(shí)驗(yàn)室會(huì)在一個(gè)重要的新興學(xué)科上被別人搶得先機(jī)。哈佛大學(xué)的醫(yī)學(xué)教授戴維·史卡丹說(shuō)：“聯(lián)邦政府正在錯(cuò)過(guò)一個(gè)極好的機(jī)會(huì)。美國(guó)可能失去競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。”史卡丹還是哈佛大學(xué)新設(shè)立的干細(xì)胞研究所主任。許多再生醫(yī)學(xué)的研究者都把注意力集中在生命的雙引擎大腦和心臟上。這兩個(gè)部位對(duì)新治療方法的需求是最迫切的。每年約有70萬(wàn)美國(guó)人死于心臟疾病，使其成為美國(guó)占比例最大的死因。另外有20萬(wàn)人死于中風(fēng)、阿爾茨海

6、默氏病、帕金森癥以及其他大腦疾病。這些疾病的救治每年需要4000億美元的開(kāi)支，其中至少有150億美元花在了購(gòu)買(mǎi)藥品上，而這些藥品除了減輕癥狀外幾乎沒(méi)有其他用途。如今的藥品就是這樣。畢竟，當(dāng)一塊心肌因心臟病發(fā)作而缺氧時(shí)就會(huì)壞死，沒(méi)有什么可以使它復(fù)生。在圍繞干細(xì)胞的爭(zhēng)斗激烈進(jìn)行的時(shí)候，幾種生物技術(shù)發(fā)現(xiàn)了大有希望的再生治療方案，這些方案采用的材料爭(zhēng)議不那么大。有些公司正在研究從肌肉或骨髓中提取成人干細(xì)胞，然后將它們植入病人體內(nèi)，刺激修復(fù)過(guò)程。其他公司則正在尋找可以利用身體內(nèi)天生具有再生能力的蛋白質(zhì)。這種治療方法可能將于5年內(nèi)面市。大型醫(yī)藥公司正逐漸意識(shí)到再生已經(jīng)不再是幻想。強(qiáng)生、惠氏（Wyeth）和

7、禮來(lái)（Eli Lilly） 等一批公司正在該領(lǐng)域里大舉投資。禮來(lái)公司的科學(xué)家羅莎蒙德·史密斯說(shuō)：“我們相信開(kāi)發(fā)出創(chuàng)新性新藥的潛力很大?！备挥谜f(shuō)重新產(chǎn)生銷(xiāo)售額和利潤(rùn)的大好機(jī)會(huì)：據(jù)咨詢(xún)公司Decision Resources預(yù)計(jì)，以心臟和大腦疾病為目標(biāo)的治療市場(chǎng)在未來(lái)10年可能不止翻一番，達(dá)到358億美元。苦苦尋覓盡管前景讓人感到急不可耐，但使心臟和大腦重生的努力肯定是長(zhǎng)期和痛苦的。到目前為止所取得的每一點(diǎn)進(jìn)步都伴隨著一系列挫折從相互矛盾的測(cè)試結(jié)果到病人在早期試用階段承受的危險(xiǎn)的副作用。這些令人清醒的進(jìn)展加上對(duì)胚胎干細(xì)胞的強(qiáng)烈抗議，嚇走了一些投資者。艾倫·沃爾頓是風(fēng)險(xiǎn)投資公司

8、Oxford Bioscience Partners位于康涅狄格州韋斯特波特的資深合伙人，他說(shuō)：“我們知道這件事很棒，但我們要等別人先取得突破，然后再大舉跟進(jìn)?！蹦敲?，突破就要到來(lái)了嗎？大自然為我們的樂(lè)觀(guān)提供了理由。在波士頓兒童醫(yī)院的一間小實(shí)驗(yàn)室里，3000條斑馬魚(yú)正在繪制著未來(lái)心臟藥物的路線(xiàn)圖。兩年前，在這里工作的哈佛大學(xué)科學(xué)家取得了驚人的發(fā)現(xiàn)：與哺乳動(dòng)物不同，斑馬魚(yú)的心臟可以再生。研究中，科學(xué)家們從每條魚(yú)的心臟切去20%的組織，然后驚奇地發(fā)現(xiàn)在傷口周?chē)敝吵龅男呐K細(xì)胞開(kāi)始產(chǎn)生替換組織。不久，這些魚(yú)又有了新的心臟，其功能與原來(lái)一樣。下一步的工作是找出引發(fā)這一自動(dòng)修復(fù)過(guò)程的基因和蛋白質(zhì)。在科學(xué)

9、家們努力將斑馬魚(yú)的這一現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為對(duì)人類(lèi)有益的發(fā)現(xiàn)時(shí)，許多生物技術(shù)也正在尋找治療心臟病的其他方式。距離哈佛的斑馬魚(yú)實(shí)驗(yàn)室?guī)坠镞h(yuǎn)就是Genzyme公司。這是全球第四大生物技術(shù)公司，年銷(xiāo)售額達(dá)17億美元，也是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū)之一。Genzyme公司的試驗(yàn)過(guò)程包括從犯心臟病的患者身上取下一厚塊大腿組織，每一塊有小橡皮球大小。然后從這些組織中摘取被稱(chēng)作“成肌細(xì)胞”的肌肉細(xì)胞，對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)并將它們植入病人心臟的受損部位。這些并不是干細(xì)胞，因此它們不能分化成各種組織。但該公司的科學(xué)家們相信這些細(xì)胞可以防止心臟壁隨時(shí)間推移而變薄這是心臟病發(fā)作的一種災(zāi)難性后果，將導(dǎo)致充血性心力衰竭。在法國(guó)進(jìn)行的早期試

10、驗(yàn)中，10名病人的心臟供血效率平均提高了35%。然而，將成肌細(xì)胞應(yīng)用于心臟病病房進(jìn)行治療尚不成熟。Genzyme公司的試驗(yàn)中有些病人心律不齊，問(wèn)題可能是出在細(xì)胞上。而且，在心臟搭橋手術(shù)中，所有病人都接受了成肌細(xì)胞，因此無(wú)法弄清病人狀況的改善有多少歸功于這些細(xì)胞，又有多少歸功于手術(shù)。領(lǐng)導(dǎo)心血管研究的Genzyme公司執(zhí)行副總裁小艾爾·杜克·科利爾說(shuō)：“我們不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)兩者中的任何一方。這可以延長(zhǎng)生命嗎？我們急于知道這一點(diǎn)?！盙enzyme公司展開(kāi)了一次大規(guī)模的研究，以尋找問(wèn)題的答案。可以肯定的一點(diǎn)是，成肌細(xì)胞只是在生物技術(shù)最宏大的目標(biāo)方向上邁出的第一步，這個(gè)宏大的目標(biāo)就是像斑

11、馬魚(yú)那樣實(shí)現(xiàn)真正的再生。大腿細(xì)胞不會(huì)生長(zhǎng)出心肌，這樣它們永遠(yuǎn)都只是冒名頂替者。這就是為什么Genzyme公司以及其他單位的科學(xué)家正在對(duì)尚未最后確認(rèn)的干細(xì)胞進(jìn)行試驗(yàn)。許多科學(xué)家希望能夠使這些細(xì)胞發(fā)展成心肌或具有同等潛力的組織。越來(lái)越多的證據(jù)表明，跟隨我們一生的成人干細(xì)胞可能為修復(fù)受損身體部位提供原材料。作為身體免疫系統(tǒng)核心的骨髓可能是再生的源泉。在匹茲堡大學(xué)麥高恩再生醫(yī)學(xué)研究所進(jìn)行的一項(xiàng)研究中，從充血性心力衰竭病人的骨髓中提取兩種類(lèi)型的成人干細(xì)胞，然后在搭橋手術(shù)中將其埋入患者的心臟。該大學(xué)4月25日宣布，經(jīng)過(guò)6個(gè)月的時(shí)間，接受了干細(xì)胞的病人心臟供血效率比只做了搭橋手術(shù)的病人高24%。組織樣本表明

12、細(xì)胞駐留在病人心臟內(nèi)并產(chǎn)生了大量的蛋白質(zhì)，這表明新的肌肉正在生成。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的阿米特·帕特爾博士說(shuō)：“在這些病人中有些過(guò)去無(wú)法工作，而現(xiàn)在他們已經(jīng)重返工作崗位了。這項(xiàng)研究大有希望?！边@種關(guān)于成人干細(xì)胞的樂(lè)觀(guān)主義一直在引起人們的擔(dān)憂(yōu)?？茖W(xué)家必須確定這些細(xì)胞能夠真正地生成心臟或大腦組織。目前并不清楚這些細(xì)胞是否能夠在身體中停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以完成修復(fù)工作。許多干細(xì)胞支持者仍然相信只有胚胎干細(xì)胞具有真正的再生性。畢竟，它們是人整個(gè)身體生長(zhǎng)起來(lái)的種子。可以想象，從未出生的胎兒體內(nèi)取出它們，然后在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)并向它們發(fā)出轉(zhuǎn)化信號(hào)，要求其轉(zhuǎn)化為心肌、神經(jīng)或病人需要的其他任何組織?，F(xiàn)在，政治上的

13、狂熱粉碎了人們的希望。布什總統(tǒng)于2001年實(shí)施的研究經(jīng)費(fèi)限制旨在安撫那些支持他本人卻反對(duì)破壞胚胎的人以及其他反對(duì)克隆胚胎來(lái)制取干細(xì)胞技術(shù)的人。僅憑美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的撥款（這是一個(gè)關(guān)鍵的資金來(lái)源），美國(guó)科學(xué)家無(wú)法再取得此類(lèi)干細(xì)胞，甚至也無(wú)法對(duì)來(lái)自海外的干細(xì)胞進(jìn)行研究。這種情況惹惱了干細(xì)胞的支持者，如患有帕金森癥的演員邁克爾·福克斯。他說(shuō)：“這項(xiàng)研究不應(yīng)該被當(dāng)作一個(gè)政治足球。這是一個(gè)潛在的突破，可以對(duì)人類(lèi)的生命產(chǎn)生巨大影響?！睆浐喜罹嘤行└杉?xì)胞研究人員正在與法律相抗?fàn)帯?月，哈佛大學(xué)教授道格拉斯·梅爾頓宣布他利用私人捐贈(zèng)的資金創(chuàng)造了17種新的胚胎干細(xì)胞。然后，哈佛大學(xué)公布了其

14、籌集1億美元民間資金建立干細(xì)胞研究所的計(jì)劃。梅爾頓說(shuō)：“我們不是政治組織，我們不必?fù)?dān)心大選的結(jié)果。我們只尊重科學(xué)。”美國(guó)各州也將設(shè)法彌補(bǔ)資金缺口。加利福尼亞州的積極分子收集了超過(guò)100萬(wàn)個(gè)簽名，支持該州就未來(lái)10年內(nèi)投資30億美元進(jìn)行干細(xì)胞研究的計(jì)劃進(jìn)行投票。游說(shuō)者說(shuō)，如果這項(xiàng)計(jì)劃于11月獲得通過(guò)，那么它將使加利福尼亞州與英國(guó)和韓國(guó)等優(yōu)先發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)的其他國(guó)家處于同等位置上。像約翰·埃姆斯這樣的志愿者正在努力工作，讓公眾了解這項(xiàng)計(jì)劃。作為路-蓋里格式癥患者戴維·埃姆斯的父親，他花了許多天在街角收集人們的簽名。他的擔(dān)心中夾雜著對(duì)研究進(jìn)展緩慢的憤怒，因?yàn)樗嘈胚@項(xiàng)研究能夠治愈兒

15、子的病。70歲的老埃姆斯說(shuō)：“我對(duì)科學(xué)受到宗教的抑制感到震驚。我現(xiàn)在是一名積極分子。我喜歡實(shí)話(huà)實(shí)說(shuō)?！痹谏锛夹g(shù)公司Geron位于舊金山的實(shí)驗(yàn)室里，人們的積極性完全是為了科學(xué)。Geron正在設(shè)法將胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為微型再生工廠(chǎng)。11月，Geron公司宣布其一項(xiàng)試驗(yàn)產(chǎn)品可以幫助因?yàn)榧怪鶕p傷而造成部分癱瘓的老鼠保持四肢行走的能力。這種做法迫使胚胎細(xì)胞分化為成人細(xì)胞，后者可產(chǎn)生一種保護(hù)性外衣髓磷脂，它們將神經(jīng)纖維包裹起來(lái)，并允許神經(jīng)纖維傳遞來(lái)自大腦的信號(hào)。髓磷脂的破壞是若干種神經(jīng)學(xué)疾病的罪魁禍?zhǔn)住ｋm然干細(xì)胞受到的關(guān)注最多，但許多科學(xué)家卻對(duì)此類(lèi)細(xì)胞產(chǎn)生的裸蛋白的恢復(fù)能力印象深刻。結(jié)果將證明再生的關(guān)鍵可能

16、就是一種蛋白質(zhì)或各種蛋白質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)及細(xì)胞的組合。生物技術(shù)巨人企業(yè)Amgen公司正在測(cè)試一種叫作膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（GDNF）的分子。它可以刺激神經(jīng)元生長(zhǎng)，而神經(jīng)元可生成多巴胺帕金森癥患者體內(nèi)缺少的就是這種神經(jīng)傳遞素。在3月份召開(kāi)的華爾街分析家會(huì)議上，Amgen公司播放了一段錄像，錄像中一些病人吃力地離開(kāi)椅子從屋子一邊走到另一邊。在膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子被注入他們的大腦后，他們完成簡(jiǎn)單任務(wù)的能力有了戲劇性的提高。然而，基于蛋白質(zhì)的藥物也存在著讓某些患者無(wú)法容忍的不足。因?yàn)樗鼈兪谴蠓肿樱圆蝗菀自诖竽X中滲透或擴(kuò)散。這就意味著必須通過(guò)外科手術(shù)將一個(gè)設(shè)備植入受損部位，然后利用該設(shè)備將這些藥

17、物注入體內(nèi)。由于藥力無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保持，因此為了產(chǎn)生效果，就必須不斷地注入。Amgen公司負(fù)責(zé)研究和發(fā)展的執(zhí)行副總裁羅杰· 佩勒米泰說(shuō)：“膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子只是一小步，我們需要更好的方法來(lái)做這件事?！鄙锛夹g(shù)創(chuàng)業(yè)企業(yè)Titan Pharmaceuticals公司將賭注下在了通常在人眼睛后部能夠找到的細(xì)胞上。在從組織中獲得了細(xì)胞后，該公司將其提純，并在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)它們進(jìn)行培養(yǎng)，然后把它們放在凝膠珠上。當(dāng)這些凝膠珠被植入大腦后，細(xì)胞停留在那里，并不停地釋放出多巴胺。在早期的研究中，經(jīng)歷了這一過(guò)程的帕金森癥患者的運(yùn)動(dòng)功能改善了48%。許多生物技術(shù)公司正在追求更有爭(zhēng)議的治療方法基因治療。這一

18、想法是利用病毒或其他媒介作為傳遞手段，把治療基因直接注入病人的細(xì)胞。1999年，這項(xiàng)研究幾乎陷于停頓，當(dāng)時(shí)18歲的耶西·加爾辛格因?yàn)榛剂松僖?jiàn)的新陳代謝紊亂而在接受基因治療時(shí)不幸死亡。但許多基因治療的擁護(hù)者在繼續(xù)努力，他們相信基因是大腦和心臟修復(fù)劑最有效的載體。Genzyme公司正在試驗(yàn)一種叫作HIF的基因，它被認(rèn)為可以通過(guò)刺激受損傷心臟內(nèi)血管的生長(zhǎng)而促進(jìn)心臟修復(fù)。然而，加爾辛格的悲劇證明了干擾身體的各種自然趨勢(shì)是多么危險(xiǎn)。即使安全問(wèn)題解決了，生物技術(shù)業(yè)也將面臨另一個(gè)可怕的問(wèn)題：人類(lèi)如何才能大規(guī)模地開(kāi)展這種“細(xì)胞治療”？處理細(xì)胞是特別困難的。必須通過(guò)外科手術(shù)將它們從患者體內(nèi)取出，然后小心處理，再重新植入。位于亞特蘭大的美國(guó)心血管研究所醫(yī)療主任和首席科研官尼古拉斯·克羅諾斯博士估算，繁忙的心臟中心一年可以完成2.5萬(wàn)次治療。相比之下，一套可兼作干細(xì)胞中心的骨髓移植設(shè)施典型情況下每年只能處理150個(gè)病人。