颠覆糖尿病治疗:无需注射,直接用干细胞产生胰岛素
将转化为β细胞的胚胎干细胞移植到小鼠模型中,以快速恢复血糖水平
转型过程相对复杂。培养瓶中的干细胞需要用5种不同的培养基替换。这些培养基含有11种细胞因子,包括各种类型的糖和蛋白质。培养35天后,这些细胞将转化为β细胞。重要的是,这种技术可以在500毫升的培养瓶中产生2亿个β细胞,理论上足以满足患者的治疗剂量。
整个研究过程持续了15年,他们希望在未来几年将细胞移植到人体内。目前,小鼠实验取得了可喜的成果。将重组的β细胞移植到糖尿病小鼠体内2周后,小鼠的血糖水平迅速恢复并稳定。目前,科学家正在将重组的β细胞移植到灵长类动物身上,以观察其治疗效果。
根据美国疾病控制和预防中心的数据,到2012年,美国有2910万人患有糖尿病,占美国总人口的9.3%。目前,糖尿病患者主要通过注射胰岛素来维持血糖水平的稳定,这需要持续的监测和关注。不能有效控制血糖水平的患者最终可能失明,还可能导致神经损伤和心脏病。
领导这项研究的道格拉斯·梅尔顿说:“我们的研究预计在10天内治疗糖尿病。这一突破在治疗糖尿病等慢性病方面是前所未有的。”
两大障碍
不幸的是,这一突破仍然存在障碍,尤其是对于那些1型糖尿病患者。在临床应用之前,科学家需要解决患者对这些细胞的免疫排斥问题。因为1型糖尿病患者有攻击自身β细胞的发病机制,如果不能排除这个问题,即使自体β细胞也不能确保患者的长期存活。梅尔顿和其他人现在正在探索如何诱导β细胞避免被免疫系统攻击。
此外,还有一些来自政治和道德约束的障碍,因为许多人反对对人类胚胎干细胞的研究。因此,研究人员试图用其他类型的干细胞重建β细胞。
伊利诺伊大学生物工程教授何塞·奥尔贝尔霍尔兹说:“我认为这一重大突破甚至超过了胰岛素的发现。尽管胰岛素挽救了无数患者的生命,但患者无法过正常生活,因此研究结果有望彻底治愈糖尿病患者。”
亮点
道格拉斯·梅尔顿教授的儿子在他还是婴儿的时候就被诊断出患有糖尿病,他的女儿在她14岁的时候被诊断出患有糖尿病。现在他的儿子23岁,女儿27岁。作为父亲,他对如此重大的突破并不感到惊讶。他只希望尽快解决现存的问题并治愈他的孩子。
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