苏格兰科学家宣称,他们率先完成了世界上第一个合成人体血液的实验。
在苏格兰爱丁堡再生医学中心(SCRM)的研究人员希望利用肝细胞实现工业规模上的血液制造,从而解决血液短缺以及献血者中的感染性血液的采集和输注。
目前,英国药品和健康产品管理局(MHRA)已经对次技术授予许可证,因此科学家可以可以从干细胞制造血液并用于人体实验,这是大规模人体临床试验的第一步,用这种技术很有希望形成一种常规的造血方法。
研究人员同时透露他们现在将会把注意力转向利用成年捐赠者的干细胞(一种可以分化成多种不同组织的早期细胞),而非他们先前工作所用的备受争议的胚胎干细胞。
和血液研究相同,相关的许可证可以让科学家们在未来几年创造出相关干细胞产品,以治疗遭受了中风,帕金森氏症,糖尿病和癌症的病人。但是大多数研究的焦点都集中在,如何让控制干细胞让其只分化出血液制品,即被很多人视为“圣杯”的血液研究。
尽管其他的研究者已经得到利用肝细胞产品进行人体实验的许可证,但是苏格兰的这一科学团队是世界上第一利用这个许可证进行血液合成实验的团队。
这个许可证允许研究工作从SCRM的药品生产质量管理规范(GMP)的细胞疗法生产设备展开。
该消息由英国爱丁堡大学,苏格兰国家输血服务中心(SNBTS)和罗斯林细胞公司联合公布。
这个设备由苏格兰国家输血服务中心(SNBTS)和罗斯林细胞公司共同运作,而且现在被允许制造出的先进疗法的药物产品将来用于临床实验。他们还得到了另一个“特殊”许可证,使他们可以将创建出的治疗方法用于在特定的患者。他们通过18个月的工作,才获得这一许可证。
SNBTS主任,项目负责人马克?特纳表示,这一许可证对推进自己的工作是“绝对至关重要的”。
马克?特纳告诉苏格兰人说:“我们在苏格兰建立的制造细胞疗法的这一设备,是非常高规格。因为这是一个血液的项目,我们需要尽可能高的标准来进行细胞的培养和制造,我们将无法在任何其他设施,做这个项目。”
有消息称,苏格兰科学家在2009年就开始请求批准将干细胞转化为可用的血液的研究。之后在2010年,研究人员透露,他们已经成功地把备用体外受精胚胎干细胞IVF转变成红细胞。
从那以起,他们继续他们的工作,力图培制出可以给大多数人输注而不用害怕产生排斥反应的普遍的O型血型的血液。
特纳教授表示,在他们的研究工作先进的一个关键不同点在于,他们使用的干细胞是来自成人组织,即诱导型多能干细胞。
这种来自成人的细胞进过特殊的处理后,使他们回归到类似胚胎干细胞的的状态,即拥有能够转化成不同类型的细胞和组织的状态。
特纳教授表示:“在工程的第一个部分,我们使用人类胚胎干细胞系,使用这些细胞系的问题之一是你不能选择它将分化成什么血型的红细胞。”
“在过去的几年里有很多研究工作围绕着诱导多能干细胞、成年人捐赠的一小块皮肤或血液样品和使这些样品分化产生干细胞系的技术”。
“这使我们的生活在某些方面轻松了许多,因为这意味着我们可以鉴定出特殊的血型的一个人,我们要让他捐赠一个样本,通过这个样本我们可以生产出相应的细胞系。”
放弃胚胎干细胞的的研究,也将有助于安抚反堕胎倡导者的担忧,他们一直谴责用胚胎作为一种收获“备件”为医学研究使用的行为。
特纳教授说,他们的项目的“进展良好,并希望在患者身上的试验在不久的将来开始。他说:“我们希望,在未来的两到三年中,我们将会把所有的制造能力,以及监管和质量要求也开始临床的研究。"
在向大量人群进行的量输注之前,将进行向病人体内注射小剂量的血液早期的试验。
罗斯林细胞公司的首席营运官,珍妮特?唐尼说,从MHRA收到的许可证,来继续他们的工作,是一个“重要的里程碑”。
她说“在苏格兰,我们现在有一个重要的资产,还有一个有才华的多学科的团队,我们的团队能够为患者提供细胞疗法和促进细胞疗法在苏格兰的经济发展。”
卫生局局长亚历克斯?尼尔说:“苏格兰在再生医学和干细胞研究方面有世界级的声誉。这个国家的最先进设施的建成,将进一步推进我们了解这一领域,寻求解决的使人衰弱的疾病。”
一品脱干细胞的血液制品需要花费不到500英镑
如果科学家成功地从干细胞生产出血液,便可以克服经常出现捐赠短缺问题,这一问题往往导致某些血液团体出面呼吁捐助者捐献血液。
以工业规模生产血液制品可以用于医院,以及在战区,并在事故现场提供血样帮供应。
这一技术也可以克服捐献者和接受者之间传输的新的感染风险。这一感染问题,往往是在供应血液开发出可以检测出疾病之前,新的疾病便已经出现。苏格兰研究人员放弃使用胚胎干细胞,转而使用成体干细胞的决定也是一个重大进步。
这将使他们能够更容易地选择他们渴望创造的型血,即通用O型血样,在这种情况下同时避免对使用胚胎干细胞研究遭受批评谴责的担心。
一旦完成第一个干细胞血液的小规模试验,研究人员希望转向更大的实验。但是,这拥有其自身的挑战,因为他们将要开发的扩大生产的方式,以生产所需的血液数量。
为了产生足够的血液以供应卫生系统,工业的“生物反应器”是必需的。
另一个挑战将是把成本降下来,使干细胞的血液制品不会比献血收集的血液更昂贵。制作了一品脱血液准备输注液的成本约180英镑,但相关的测试和收集带来的额外费用使成本价约500英镑一品脱。
马克?特纳分析:随着人口老龄化和慢性病上升,对血液的需求将增加
苏格兰作为一个国家,在过去的十年里已经满足了对血液的需求,部分原因是通过改变向献血者提供的服务。
我们的献血者群体是随着社会的变化而变化的,我们正在以文本和电子邮件等新的方式与他们沟通,使捐赠更适合忙碌的生活。
我们正面临着人口老龄化和慢性退行性疾病的数量在未来几十年可能会上升。
在这样一个年轻的捐助者更少时间里,可能会增加血液的需求。毫无疑问,这是一个需要长期考虑的问题。
如果我们的项目最终成果显著,它可以帮助我们扩充常规的血液供应,特别是在人们都放假时的供应短缺,或者需求突然增加的时候。但是,这是一个长期的项目,我们不希望人们停止献血。我们是100%依赖于我们的血液捐赠者和他们的慷慨,而且短时间内不会改变。
供应压力最大的是O RhD型血样,即所谓的通用血型血样。它是一类兼容绝大多数人的血样,是我们在急救室和生育单位等紧急情况下使用的血液,也是我们希望生产的应急储备血样。
以后,会有较少的难以配血输血的人,这个时候我们就可以使用这种技术对他们以进行专门的供血。
不过,虽然这个项目是关于苏格兰和我们血液长期的充足供应,质量和安全保证,但也是针对对全球的供血不足和风险问题。在世界范围内,血液供应严重偏向自己和其他发达国家。每年世界各地的血液供应刚刚超过10亿单位,但约60%的血样流向了我们这些有幸生活在发达国家的人们,世界的大部分地方,如撒哈拉以南非洲的血液供应非常贫乏。在这个国家的另一个关键问题是输血的传播感染。在过去,我们已经遇到过严重的问题,如艾滋病毒,乙型肝炎,丙型肝炎感染,,尽管我们现在有检测方法使得现在的血液供应很安全。
但是,在全球范围内总会出现新的传染病。而一旦我们将考虑其他国家的问题,国际旅行和贸易意味着他们可以对我们进行传播。
能够获得威康信托和苏格兰基金委员会的支持,我们已经很幸运,因为这不是一个普通的研究项目,该项目将在两年或三年的时间交付,这是将需要花费许多年才能发展起来的项目。
马克?特纳教授是苏格兰国家输血服务中心的医疗主任(本文由高文杰翻译)