被认为能治愈一切的干细胞治疗怎么了？
原标题：被认为能治愈一切的干细胞治疗怎么了？
这些图片显示了产生不同类型细胞的多能干细胞，来自诺贝奖得主山中伸弥在2007年展示的文献，这是人类第一次成功地从成体细胞中诱导出多能干细胞。 (图：山中伸弥/京都大学)
在21世纪初，人们对干细胞研究充满期望，认为干细胞将为一系列疾病带来奇妙新疗法，事实上又发生了什么呢？来自奥斯陆大学挪威国家干细胞研究中心的教授们又是怎么看？
干细胞实际上是一个非常不可思议的概念：
一种单一类型的细胞，能够以多种不同的方式发育成一系列不同种类的细胞。
在这种能力的帮助下，一个受精卵细胞可以制造人体所需的所有细胞类型：肝细胞、心脏细胞、血细胞、神经细胞和其他一系列细胞。
除了全能干细胞（它可以成为任何东西），我们的组织和器官还包含更多的专门干细胞。例如，骨髓含有可以变成所有不同类型血液细胞的干细胞。
这就是身体替换死亡细胞的方式。
其实我们对干细胞的理解并不是全新的。
从20世纪60年代以来，科学家们就知道干细胞的存在，但直到世纪之交，干细胞改造人类医学的发展才真正开始。
干细胞能再生替代一切受损组织器官
1998年，一组研究人员设法从人类胚胎中分离出干细胞，并在实验室中培养它们，这开启了干细胞无限的可能性。
理论上，利用干细胞培养新的细胞和组织，甚至是整个器官，完全是可能的。
这个想法是基于组织替换受损的细胞和器官，从而治愈帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、1型糖尿病、心脏病和中风等疾病。
同样的方法也可能修复因为交通事故后的脊髓损伤，那些瘫痪的人就可以再次行走。
很高的期望落空
干细胞很快成为热门话题。
媒体充满了希望和炒作。
连医生和研究人员本身也抱有很大的期望，尤其是受到一些神奇突破的推动。
最大的轰动来自日本研究员山中伸弥的工作。
他的团队成功地将小鼠的普通皮肤细胞重新编程为胚胎干细胞，并使它们成为第一个可以成为体内任何其他细胞的多能干细胞。
一年后，他们对人类皮肤细胞做了同样的研究。
“这些都是令人难以置信的突破！”
在那之前，人们一直认为发育只能单向进行——从胚胎干细胞到越来越多的专门干细胞，这些干细胞越分化，就只能制造越来越少的细胞类型。
但是山中伸弥和他的同事逆转了这个过程。
仅仅六年后，山中伸弥就因为这项工作获得了诺贝尔奖。
如图所示，干细胞是一种万能细胞，可以发育成体内所有其他类型的细胞，如神经细胞、血细胞、肝细胞和心脏细胞。
认为新的治疗方法会很快出现
奥斯陆大学挪威国家干细胞研究中心教授格洛弗教授说：“15年前，我在一次采访中说，10年内我们可能会有某种形式的干细胞治疗脊髓损伤的方法。”
不只是他一个人抱有很高的希望。
20世纪90年代末，他的同事告诉他可能很快就会在病人身上使用干细胞，并为此获准建立一个可以培养这些细胞的实验室。
“我们预计干细胞治疗将很快进入临床，”但事实并非如此。
20年后的今天，仍然没有干细胞治疗脊髓损伤的方法。
Geron公司在2000年代末发起的革命性研究也遭遇了突然停止。
被认为可以治愈帕金森症、眼疾或糖尿病的项目也没有达到所有人希望的结果。患有心脏、肝脏或肾脏疾病的人仍然不能指望从自己的干细胞中获得新的器官移植。
这其中发生了什么事？
复杂的生物学
“事实证明，将此转化为对患者的治疗比我们想象的要困难得多！”奥斯陆大学挪威干细胞研究中心布林希曼教授说。
正如近几十年来其他领域的科学家所经历的那样，干细胞研究人员发现干细胞生物学比预期的更复杂。
挑战之一是干细胞在许多阶段发育，从多能干细胞到完全特化的细胞，如肝细胞或产生胰岛素的细胞。
“为了让干细胞发挥最佳作用，它们必须发育到最后阶段。但要走到最后一步并不容易，”布林希曼教授说。
产生胰岛素的β细胞就是一个很好的例子。在1型糖尿病患者中，这些重要的细胞被破坏了，也许受损的细胞可以被从干细胞中生长出来的新的β细胞取代？
“研究人员设法在细胞变成β细胞之前到达倒数第二个阶段，但努力让它们到达最后一个阶段，这对它们产生适量的胰岛素是必要的，”布林希曼教授说。
实践中的问题
肝细胞研究中也出现了同样的问题，研究人员已经成功创造了类似于胎儿肝细胞的细胞，但这些细胞无法完成所有需要的任务。
布林希曼和他的同事们致力于开发的软骨细胞也没有天然软骨那样好。
即使科学家成功创造了新细胞，治疗之路也可能是漫长而艰难的。
因为下一个难题是你如何让新细胞到达正确的位置？
例如，研究人员认为新的神经细胞可以用于治疗ALS肌萎缩侧索硬化症（渐冻症）。
但是你如何把新细胞输送到整个脊髓呢？目前，还没有办法做到这一点。
此外，研究人员还必须努力解决另一个问题：怎么能保证临床的干细胞治疗不会导致癌症吗？
众所周知，未发育完全的干细胞会导致癌性肿瘤。在干细胞用于新型治疗之前，必须进行大规模研究以排除严重的副作用。这并不总是那么容易。
炒作，但依然有希望
奥斯陆大学挪威干细胞研究中心的几位教授都认为，21世纪初围绕干细胞的风暴和幻想类似于炒作。
尽管如此，干细胞研究仍然很重要。
他们相信，这项技术仍有相当大的希望在未来提供治疗疾病的新方法。
虽然研究紧张缓慢但非常稳定，部分结果开始显现。
“现在，经过这么多年，我们终于看到了取得好结果的可能性，例如新骨组织，”布林希曼教授说。
“挪威卑尔根有一个世界领先的研究小组。它已经开发出一种用干细胞和生物材料构建颌骨的方法，这样颌骨就变得足够坚固，可以承受牙齿的植入，”他说。
“这是这种类型的干细胞获得的第一个成功，这种干细胞20年来一直被认为是有前途的。”他说。
也有很多国际研究获得新的崭新进展。
尽管研究人员还不能创造出完整的器官，但他们在创造类器官方面已经取得了很大进展，这些是来自培养细胞的小器官。
例如，一个荷兰小组在开发肠道器官方面取得了很大进展，这种器官也许可以移植到患有克罗恩病或其他肠道疾病的患者体内。
干细胞不是解决一切问题的方法
与此同时，研究人员的雄心壮志可能变得更加现实。
格洛弗教授并不认为干细胞一定能解决20年前我们认为干细胞可以解决的所有问题。
也许这种修复将来自其他领域的研究。
“在过去的十年里，我们已经看到了机器人技术和电子技术在再生医学领域的平行发展。格洛弗教授说：“也许我们不能用干细胞治愈脊髓损伤后的瘫痪，但可以用机器人和电子技术实现。”
他说，在许多方面，电子和机器人的物理学比极其复杂的生物学系统更容易理解和控制。
尽管如此，他相信干细胞在未来的医学治疗中可以发挥重要作用。
“我认为可以移植的组织会被开发出来。这对于特定疾病的药物测试也是有希望的，”他说。
干细胞研究促进对人体机制的了解
布林希曼教授说，干细胞技术使得为个体患者找到最佳治疗成为可能，而不必在患者身上测试药物和犯错误。
以一个患有导致心律紊乱的遗传疾病的人为例。
“我们可以从病人身上提取皮肤细胞，从中制造多能干细胞，并在实验室中培养它们，然后我们可以用这些干细胞制造心脏细胞，”他说。
“然后，我们可以看到心脏细胞有节律障碍，并测试不同的药物，直到我们找到对这种特定障碍最有效的药物。”布林希曼教授说。
此外，研究人员可以使用这些干细胞来了解导致心律失常的机制以及它们的发育过程。
这种对人体基本机制的理解是过去20年干细胞研究的最大收益之一。
今天，我们对控制干细胞的过程了解得更多，例如是什么导致某个干细胞变成骨细胞，而不是脂肪细胞或软骨细胞。
“我们也更加了解胎儿发育的早期阶段，”格洛弗教授说。
“这很重要，因为我们认为许多疾病在那时已经开始了，他说：“发育障碍可能会导致一个人在以后的生活中患病。
还有类器官，如研究人员成功培育的迷你大脑，最终将让我们更加深入地了解我们的身体是如何工作的。
关于这些机制的更多知识最终可以提供预防或治疗疾病的新方法。
“我可以说，在未来20年内，我们将会有数个干细胞创造的组织和器官应用于临床。格洛弗教授说：“50年后，可能会有很多例子。
当然不会是一整个心脏，他认为我们为此将不得不等很长时间。
附挪威国家干细胞研究中心介绍
根据挪威卫生部的指示，挪威国家干细胞研究中心于2009年在奥斯陆大学医院-国立医院(Rikshospitalet)成立，该中心最初的目标是加快挪威现有干细胞研究的步伐，建立人类多能干细胞研究的平台，并建立翻译桥梁，促进干细胞在临床上用于治疗患者。
挪威国家干细胞研究中心专注于神经、内分泌和眼部疾病的iPS细胞体外模型。该中心由10个研究小组组成，在hiPS细胞分化为神经、眼和内分泌细胞类型方面具有强大的专业知识，并拥有利用这些细胞在体外模拟人类疾病的技术平台。方法包括定向细胞分化、2D和3D培养系统、类器官生成、微流体、多样化基因表达分析、基于CRISPR的基因编辑、电生理学、高通量功能成像。
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