李家同/關於幹細胞與疾病的秘密

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  • 2019-08-04 17:25:00
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李家同/關於幹細胞與疾病的秘密

    大家都知道帕金森氏症,這種疾病當然不容易醫治,但是我們也有很多科學家願意從事這種病的醫治。從事這種研究的科學家有很多是畜牧研究所的,因為有些疾病的醫治與幹細胞有關,而幹細胞的產生,又和畜牧業有關。

    以帕金森氏症來說,一種治療的方法大致的步驟如下:

(1)從動物身體內取得某一種細胞,培養以後得到幹細胞。

(2)用藥物使得這種幹細胞成為特別的神經細胞。

(3)將這種細胞打入患有帕金森氏症的生物體內,希望能夠使得患者的症狀得以改善。

 

    帕金森氏症之所以發生,是因為有一種多巴胺神經元退化,無法產生多巴胺。所以我們希望能夠產生大量的多巴胺神經元,注入患者腦部的一個特定地區。

    剛才我已經說過,我們要取得幹細胞。我們一定要得到一種生物的囊胚,這種生物可以是豬。

   所謂囊胚,是指已經受精5天的受精卵。這時期的囊胚大概會有128個細胞,其中50~60個細胞屬於內細胞團,所以我們第一個任務就是要將內細胞團取出。

    說起來簡單,其實我們可以想見,要將這種已經發育了5天的細胞拿出來是一件非常不容易的事。所使用的器具就不能弄錯,科學家必須用特定的液體從子宮角端沖洗,而且要用一種非常細的吸胚針吸取胚胎,再用顯微鏡判斷囊胚的品質與內細胞團的組織。

    再下一步是要將內細胞團的細胞分離和純化出來,這又有學問了,這種細胞分成三級,良好級、普通級以及不良級。大家不要以為只能使用良好級,我們的科學家知道,對每一級的囊胚,都可以採取適當的步驟取得內細胞團。

    取得內細胞團組織以後,我們就要培養它們成為胚幹細胞。這種培養又很複雜,牽涉到相當多的藥物及濃度等等因素,都不能出錯。

    得到胚幹細胞以後,要經過一種叫做轉染的操作,這個技術是將綠色螢光蛋白質基因加入胚幹細胞中,這種基因來自水母。

    最後我們要使幹細胞成為多巴胺神經元,這又是一個化學步驟,主要的是將幹細胞加入維生素A酸以及纖維母細胞生長因子。我們所產生的神經元有輔助的作用,但是沒有辦法完全取代生物原來正常的多巴胺神經元。

    得到這種神經元以後,我們的科學家要將這種細胞移植入患有帕金森氏症動物的腦部,這個手續是非常精密的,必須移植在一個特定位置。如果位置錯了,不但沒有藥效,而且可能會有嚴重的副作用。每次移植需要注入100萬個由幹細胞所產生的神經元。

    這種治療需經過機構的實驗動物管理與照顧委員會同意,目前的實驗結果是有效的,患有帕金森氏症的動物會有轉圈子的缺陷行為,用這種治療方法,可以使牠轉圈子的情況改善很多。

    希望大家知道,我們國家的動物學家已經不是僅僅在做育種的工作,也已經做和醫學有關的生命科技研究。我首先要說明的是,整個研究極為複雜,如果我要把全部製作神經元的步驟全寫出來,大家會發現這和製作半導體晶元差不了多少。我們國家已經有這種專家,我們應該感謝大學教育以及政府的資助,因為這也不是什麼台灣藥廠肯支持的研究。

    更希望大家知道,這種研究不是一天兩天就可以完成的,只要有一個環節出了問題,研究就無法再進行。我們應該感謝很多默默在做研究的科學家,他們並不想牟利,而是很希望能夠造福人類。

 

 

作者為清華大學榮譽教授

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