人类医学技术发展至今,仍有不少疾病难以攻克。
从前,普通的感冒就能夺取人的性命,天花病毒祸乱人类半个世纪。
青霉素的第一次发现,疫苗的第一次发明,都是经历了无数实验和研究,才成为造福人类的伟大医学进步。
而如今,我国的北京大学生命科学院教授邓宏魁,完成了世界首例通过基因编辑干细胞移植艾滋病和白血病患者的案例。
对于艾滋病这种无法根本治愈的疾病来说,这是一项重要突破。
1、北大教授:重要发现者
著名细胞生物学家邓宏魁教授,1984年本科毕业于武汉大学生物学系,随后考入了上海第二医科大学免疫研究所攻读硕士研究生与硕士学位。
1995年,邓宏魁教授在美国加利福尼亚大学洛杉矶分校获得博士学位。
1996年,他在美国纽约大学医学中心完成博士后研究期间,对艾滋病有了一个重大发现:“艾滋病感染人体免疫细胞通过细胞表面的‘特异性受体’从而感染细胞”。
这项艾滋病里程碑式的发现,为人们了解和治疗艾滋提供了重要的帮助。
全世界唯二两例被治愈的病人“柏林病人”和“伦敦病人”,他们的治愈完美证明了邓宏魁教授的研究正确性。
“柏林病人”接受了细胞基因突变的骨髓移植后,自身所患的白血病与艾滋病都被治愈。
2020年另一例“伦敦病人”以此理论为基础,接受了此细胞变异的造血干细胞移植后,艾滋病与霍奇金淋巴瘤都被治愈。
邓宏魁教授作为该项目的重要发现人之一,以第一作者在著名杂志《Nature》上发表了论文,引起了重大的关注,邓宏魁教授由此成为了业界内的新星。
2、干细胞领军人
在发现了一重大结果之后,邓宏魁接受了麻省Vilcell Inc公司的邀请,在此公司任分子生物学主任。
直到2000年邓宏魁教授回国,成为了北京大学特聘教授。
回国后的邓宏魁教授,凭借在国外积攒多年的经验,克服了重重困难组建实验室,短短几年内就取得了不菲的成绩。
08年邓宏魁在全球顶级期刊《cell》的子刊《cell steam cell》之上连续发表了两篇期刊。
2000年至2008年,在干细胞研究方面,邓宏魁教授发表的所有文章影响因子达到了93.370。
影响因子是指美国期刊中这一篇文章被引用的频率,是衡量学术期刊影响力的重要标准。可见,邓宏魁教授的研究具有一定的地位,是我国当之无愧的干细胞研究领域的领军人物。
08年11月,邓宏魁教授发表的第一篇文章,是对干细胞领域一项重要技术IPS技术的转化问题,报道了他发现的一项突破性成果。
IPS,也就是诱导性多功能干细胞,将人体的其他细胞通过基因编辑使其获得和干细胞一样的功能。
简单的来说若是这项技术成熟,就可以培育个人的IPS细胞,并通过它分化出各类细胞培植人体各类器官,且不会有排异。
当然,距离这项技术达到如此程度还有很长的路要走,但学者们一直没有放弃这项技术的临床应用。
但发现这种细胞的几年时间里,大家发现它的转化率不高,而这一难题的首次解决是由西班牙团队提出。
他们发现将头发里的角质细胞进行重组诱导成IPS细胞的转化率能提高100倍。
虽然这是一项突破性发现,可研究人员并不知道为什么头发里的角质细胞能提高转化率。
而邓宏魁教授的研究发现可以将转化率提高100倍的有两种因子,这篇文章无疑是极具意义的重要发现。并且更值得关注的是,就算剔除IPS细胞诱导中的一个重要因子治愈艾滋病,也可以成功转化出IPS细胞。
剔除的因子具有致癌性基因,而不稳定与致癌一直是这项技术一大争议,邓宏魁教授的此次研究让这项技术在未来的临床应用中将更安全。
在同年发布的另一篇文章同样与IPS相关。08年12月4日,邓宏魁教授将自己的另一项研究成果发表。
其中叙述了IPS细胞的又一获得途径。
截至2008年,IPS细胞只能通过人体细胞和小鼠细胞获得,其他物种的细胞重编程还未有报道。而邓宏魁教授研究发现了恒河猴的纤维细胞也可以获得IPS细胞。
回国的几年时间内,邓宏魁教授不仅完成了团队的组建,还取得了几项重要的研究成果,为我国科研贡献巨大。在干细胞某些领域我国甚至领先国际。
3、最有潜力的诺奖获得者
在08年至13年的五年间,邓宏魁教授与其研究团队再一次取得了一项革命性研究成果——利用小分子化合物诱导体细胞重编程为多潜能干细胞。
这项成果得到国际学术界的高度重视,2013年7月18日美国时间 18 日,国际学术权威杂志《Science》发表了这一研究成果。
这项研究主要是通过安全简单的手段,将体细胞重编程为多潜能干细胞。
在理论上,只有哺乳动物在胚胎时期,细胞才具有“多潜能性”,可以分化成各种细胞和器官。
而胚胎干细胞相关的研究由于伦理问题早在许多年前就被禁止,相关的研究几乎没有。
在邓宏魁教授之前,有研究通过借助卵母细胞进行细胞核移植或者使用导入外源基因的方法,证明体细胞可以被进行“重编程”获得“多潜能性”。因此这两项技术获得了2012年诺贝尔生理医学奖。
而本次邓宏魁团队的研究成果,开辟了一条新的途径,只需要使用小分子化合物这样一个简单的手段就能诱导体细胞重编程。
这项研究成果为未来细胞治疗甚至器官移植提供了理想的细胞来源,将极大地推动治疗性克隆,可以克隆人体组织和器官用于治疗。
这项研究开辟了一条全新的实现体细胞重编程的途径,给未来应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能。
这项研究得到了干细胞研究国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委等的资助。
同年的11月,国际顶级期刊《cell》公布了新一届的编委名单,其中包括北京大学邓宏魁教授以及中国医学科学院曹雪涛教授,这是我国科学家首次获得国际顶级期刊的编审权。
这本学术界公认的生命科学领域顶级杂志,创刊至今40年间一直保持着以学术严谨、评审严格、发表具有重要意义原创性科研论文为主。
这也表明了明中国科学家的工作得到国际学术界的认可。
4、“治愈”艾滋:诺奖级突破
邓宏魁教授十几年的研究让未来的干细胞临床医学充满希望,也正因为邓宏魁教授,在许多方面我国已经领跑于发达国家之前。
在邓宏魁教授19年的研究成果发表后,他更是被称为下一个最有可能获得诺贝尔奖的中国人。
在07年和19年,研究发现只要将突变的造血干细胞移植到病人体内,可以治愈白血病和艾滋病。但这种突变细胞在突变率较高的高加索人种中,纯合概率也只有1%。
这无疑是一项技术上的难题,研究干细胞多年的邓宏魁教授与他的课题组找到了一个解决方案——人工“制造”。
直到2019年邓宏魁教授与研究组经过几年的优化和临床试验,终于证明了这种治疗方法的安全性与可行性,在未来这项技术势必将得到促进,其治疗效率也将逐步提高。
对于艾滋病和白血病等其他血液疾病,都有希望通过基因编辑技术得到临床治愈。
邓宏魁教授在细胞学领域研究的成果,极大地推进了各种困难疾病的治疗新思路,为医学研究带来了极大推动,这也是他一直致力于细胞研究的重要目的之一。
此项研究成果一出,邓宏魁教授直接入选了《Nature》的年度影响世界科学人物榜。这是我国科学家首次入榜。
在当时科技日报对邓宏魁的采访中,他告诉科技日报记者:“这项研究成果是第一步,它证明了基因编辑后的造血干细胞在人体中是安全的,并且能够存活下来,甚至有可能‘逆境繁衍’。”
到今年的4月13日,我们的邓宏魁教授又一次在干细胞领域完成了一次技术突破,在国际期刊《Nature》上发表了题为“Chemical reprogramming of human somatic cells to pluripotent stem cells”的研究论文。
这是是继“细胞核移植”和“转录因子诱导”之后新一代的,由我国自主研发的人多潜能干细胞制备技术。
长期以来邓宏魁教授与其团队一直致力于开发调控细胞命运的新方法和建立制备干细胞的底层技术。
在记者采访中邓宏魁教授说:“我们一直在追求一种更加简单、精准和可控的方法,不涉及任何复杂操作,仅仅在细胞培养基中添加一些特定的外源化学小分子,就能控制细胞的特性,甚至逆转发育特征。”
此次的研究成果正是为体细胞的重编程开辟了一条新途径,不仅有助于更好地理解细胞命运决定和转变机制,而且为未来再生医学治疗重大疾病带来新的可能。
在邓宏魁教授与其团队以及我国的众多科研人员心中,这些研究快速地运用到临床医学治疗上才是真正的目的,让不治之症不再是患者的噩梦,让干细胞治疗成为一项成熟技术。
总结:
二十多年的科研付出,夜以继日地研究实验,人类医学进步的里程虽然以其微小的步伐慢慢移动着。
但或许终有一日,我们会像感叹如今古人因感冒而死一样治愈艾滋病,感叹从前无法治愈的艾滋病、糖尿病……等许多可怕疾病是如何被我们战胜的。