“心脏补丁” 俄科学家发明新的干细胞培育技术

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我们对来自全世界的干细胞医学方面的新闻已习以为常，几乎每个星期网上都会爆出大量轰动而神奇的细胞试验案例。大家当然很清楚，这里讲的只是试验，这些治疗方法即使最终可以在临床上应用，短期内也不可能实现。但就在五年前，一切都发生了改变。如今，人体本身正在成为培育内脏器官的干细胞供体。这样既没有伦理方面的问题，也不存在生物兼容性问题。为获得这一发现，生物学家进行了数年研究，终于取得了突破。由俄罗斯科学家康斯坦丁·阿格拉泽与来自京都大学的日本科学家联合进行了意义重大的试验，并且首次在世界上培育出in vitro，即在试管中培育出完整的心脏组织。

——全世界的媒体最初都曾报道过你们首次在试管中培育出人造心脏。可之后的评论却变得更加谨慎。您能否谈谈你们的发明，你们到底做成了什么？

——这是一个关于组织工程的问题。其实问题不仅在于我们采用人工方法利用诱导性多能干细胞培育出完整的人体心脏肌肉组织，个别细胞的培育在我们之前就有人做过，但数量不大。我们掌握了借助于由特殊的聚合物纳米纤维构成的三维框架创造结构化心脏组织的方法。通过这个框架我们不仅可以培育出心脏细胞，而且还可以让他们形成完整的心脏组织。

——是否可以用这个组织来制造心脏？

——原则上有这个可能，但我们创建该组织的目的首先是进行药物测试。原因在于，这种心脏组织样品对于研制新药的科研人员是必不可少的。因为他们一般要绕过独立器官试验阶段直接在动物身上做试验。但动物的心脏细胞与人类不尽相同。因此，我们的研究可以填补这一空白，使新药探索变得更加有效、更有针对性，从而能节省大量资金。还有第二个任务，就是将患者自身的细胞，比如上皮细胞，重组为心脏组织细胞，从中可进一步培育出与人体兼容的植入物心肌细胞。这便是探寻再生生物医学解决方案过程中的一个主要研究方向，即所谓的心脏组织补丁。预计这种补丁可以包上并缝在受损的心脏组织处。需要解释一下，心脏组织是一个特殊的肌肉组织群。因此，对我们来说尤为重要的与其说是实现细胞重组，不如说是实现必要的组织结构化。我们利用完全由生物兼容材料构成的聚合物纳米纤维实现了这一点。事实上，这些纤维还可以保证细胞在我们所指定的构架中生长。

——在制造补丁的过程中使用聚合物。这些材料是否会引起某些副作用？

——既然我们的方法是建立在使用自身多能干细胞基础之上的，那么在免疫方面就不存在任何问题。而形成补丁构架的纳米纤维属于可生物降解材料，在患者的治疗和康复过程中可完全溶解于血液之中。

——通过这种构造是否可以培育出其它器官，比如肝脏？

——其应用可能会很广，但现在谈这个问题还为时尚早。

——你们在京都实验室研制这种方法用了多长时间？ 

——三年多。我们的研制是从零开始的。目前该技术正向俄罗斯转移。其实不仅是转移，我们将与京都实验室共同进行推广。我们莫斯科物理技术学院科学教育中心的主要科研任务在于探寻控制细胞生理机能的可能性。我们正在开发最先进的治疗和预防最危险的心律不齐疾病的方法。我在日本京都大学的实验室也在解决这一问题。

——莫斯科物理技术学院实验室成立已近一年了，你们取得的首批成果是什么？ 

——的确，实验室已开始运转，但要达到日本那样的成果还需要付出更大的努力。我希望事情会朝好的方面发展。实验室我们已经有了，而且我的俄罗斯学生也非常精明强干。

来源：生意人报

作者：弗拉基米尔·季霍米罗夫（Vladimir Tikhomirov）