鑒于其獨特的再生能力,人類干細胞可以通過多種方式用于生物醫(yī)學研究和療法開發(fā)。
干細胞如何用于生物醫(yī)學研究和治療?
了解疾病的生物學和測試藥物
科學家可以使用干細胞來了解人類生物學和治療學的發(fā)展。更好地了解干細胞中調(diào)節(jié)細胞分裂、特化和分化的遺傳和分子信號,可以獲得有關(guān)疾病如何產(chǎn)生的信息,并提出新的治療策略。科學家可以使用從患者身上提取的iPSC,并將這些iPSC分化為“類器官”(器官的小型模型)或組織芯片,??用于研究患病細胞和測試藥物,并獲得個性化的結(jié)果。

基于細胞的療法
一個重要的潛在應用是為基于細胞的療法(也稱為組織工程)生成細胞和組織。當前對可移植組織和器官的需求遠遠超過可用供應。干細胞提供了可再生資源的可能性。每個組織中通常只有極少量的成體干細胞,一旦從體內(nèi)取出,它們的分裂能力就會受到限制,這使得產(chǎn)生大量成體干細胞用于治療變得困難。相比之下,多能干細胞不受起始材料和更新潛力的限制。
為實現(xiàn)干細胞治療疾病的前景,科學家必須能夠操縱干細胞,使它們具備成功分化、移植和植入所需的特征。科學家還必須開發(fā)管理干細胞群的程序,以及誘導血管形成(供應血管),以再生和修復三維實體組織。
為了用于移植目的,干細胞必須可重復地制成:
- 廣泛增殖并產(chǎn)生足夠數(shù)量的細胞來替換丟失或受損的組織。
- 分化成所需的細胞類型。
- 移植后在接受者體內(nèi)存活。
- 移植后融入周圍組織。
- 避免被接受者的免疫系統(tǒng)排斥。
- 在接受者的一生中適當?shù)匕l(fā)揮作用。
雖然干細胞為未來的治療提供了令人興奮的希望,但仍然存在重大的技術(shù)障礙,只有通過多年的深入研究才能克服這些障礙。
注意:目前,美國食品和藥物管理局 (FDA) 批準在美國使用的唯一基于干細胞的產(chǎn)品包括源自臍帶血的造血干細胞(造血祖細胞)。這些產(chǎn)品被批準用于患有影響與血液生成有關(guān)的身體系統(tǒng)(稱為“造血”系統(tǒng))的疾病的患者。這些FDA批準的干細胞產(chǎn)品列在FDA網(wǎng)站上. 骨髓也用于這些治療,但通常不受FDA的監(jiān)管。FDA建議考慮干細胞治療的人確保該治療獲得FDA批準或正在研究新藥研究申請 (IND) 下,這是FDA提交并允許進行的臨床研究計劃。
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