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哪些类型的干细胞适合治疗?

干细胞是生命的非凡组成部分,具有在体内发育成各种类型细胞的独特能力。 

什么是干细胞?

当婴儿刚开始在子宫内成长时,子宫内有一个称为胚泡的小细胞球。胚泡的内细胞是干细胞,可以发育成身体的任何部位:心脏、大脑、皮肤等。实际上,它们负责从头开始构建整个婴儿。 

有些类型的干细胞会终生留在我们体内。它们存在于各种组织中,例如脑、骨髓、血管、肌肉、皮肤和肝脏,并有可能长成人体200多种细胞类型中的任何一种。然而,它们会一直处于非特异性状态,直到身体出于某种目的需要它们为止。

哪些类型的干细胞适合治疗?

干细胞具有独特的再生能力,为治疗多种疾病和健康状况带来了希望。因此,干细胞的治疗潜力一直是许多科学研究的焦点。让我们比较一下不同类型的干细胞。

哪些类型的干细胞适合治疗?

那么干细胞有多少种?

干细胞有哪些不同类型?在干细胞治疗中,经常提到的干细胞主要有三种类型:胚胎干细胞成体干细胞诱导性多能干细胞 (iPSC) 。它们之间的主要区别在于它们的来源、潜能(转变为不同细胞类型的能力)以及在研究和医学中的潜在应用  

干细胞可以发育成多少种细胞?这个问题将干细胞分为全能干细胞(可以成为任何细胞)、多能干细胞(可以成为多种类型的细胞)、寡能干细胞(可以成为几种类型的细胞)和单能干细胞(只能成为一种类型的细胞)。

胚胎干细胞 (ESC)是全能细胞和多能细胞。这些是最通用和最强大的干细胞,能够分化成发育成完整生物体所需的任何细胞类型。它们仅存在于胚胎发育的最早阶段,为整个生物体的形成奠定基础。

成体干细胞大多是单能、寡能或多能干细胞。这些细胞只能发育成特定范围的细胞,通常是特定谱系内的细胞。例如,皮肤干细胞只能产生不同类型的皮肤细胞,而不能产生血液或神经细胞。例子包括间充质干细胞 (MSC),它们存在于多种类型的组织中,包括脂肪组织、骨髓、肠道、胎盘和脐带。 

诱导性多能干细胞 (iPSC)。2012年,山中伸弥因发现成熟皮肤细胞可以转化为多能干细胞(称为 iPSC)而获得诺贝尔生理学或医学奖。这些是成熟的体细胞,经过重新编程后具有多能性,类似于胚胎干细胞。它们由患者自身的细胞产生,可​​以自我更新并分化为体内的任何细胞类型。

尽管iPSC展现出再生医学的前景,但瑞士医学中心并不使用它们,因为它们尚未用于临床实践。目前,正在利用iPSC进行3D器官建模和疾病研究。 

干细胞疗法中使用哪些干细胞?

有多少种干细胞可用于再生医学?据Science Direct报道,美国许多企业在销售干细胞疗法时,对其产品给出的描述令人困惑。 

这引发了人们的担忧:他们是否完全理解自己所同意的内容,弱势群体是否面临危险,以及所出售的治疗方法是否安全有效。 

在这里,我们将尝试解开这个干细胞难题。

成体干细胞与胚胎干细胞——哪个效果最好?

前面提到,全能性胚胎干细胞(ESC)具有发育成体内任何细胞类型的潜力,是治疗各种疾病的有希望的研究领域。

那么,为什么值得信赖的医疗机构避免在治疗中使用它们呢?  

使用胚胎干细胞存在一些严重的缺点,既有伦理方面的,也有实际方面的。

伦理问题

首先,使用ESC会破坏囊胚(婴儿早期发育过程中形成的结构),而囊胚是由实验室受精胚胎形成的。对许多人来说,这是一个重大的伦理问题,尤其是那些相信生命始于受孕的人。

肿瘤形成

由于ESC在注射到成人组织中时能够分化为体内的任何类型的细胞,因此如果暴露于不利条件下,它们可能会不规则生长或自发地专门化为不同类型的细胞。   

遗传不稳定性

研究表明,从人工胚胎中获得的胚胎干细胞可能表现出遗传异常。这对确保涉及胚胎干细胞的治疗的长期安全性和成功性提出了挑战。

在中科干细胞,我们将患者的安全放在第一位。为了避免与胚胎干细胞相关的任何潜在负面影响,我们专门使用:

  • 来自捐赠者或患者的成人多能MSC
  • 来自这些细胞的分泌体和外泌体。

捐赠者与患者的干细胞:我们如何选择正确的治疗方法?

用于治疗的干细胞主要有两种类型: 

  • 自体干细胞移植——来自患者自身的身体。
  • 同种异体干细胞移植——来自捐赠者,无论是亲属还是非亲属。    

有些患者认为,身体可能会排斥捐献的干细胞,而家庭成员可以提供更适合他们的骨髓。然而,情况并非总是如此。有时,患者与无血缘关系且有相同种族背景的人匹配的几率更高。

在中科干细胞选择正确的治疗方法并回答“最好使用哪种类型的干细胞”这个问题时,我们会考虑各种因素,包括所治疗的疾病类型、患者的情况,即患者的年龄、是否有合适的捐赠者,以及对免疫作用的敏感性

想知道中科干细胞有多少种不同类型的干细胞?请点击此链接查看我们使用的干细胞完整目录。 

自体干细胞移植:

优点: 

  • 由于干细胞来自患者,因此不存在排斥风险,确保完全HLA相容性。对于某些类型的干细胞(如间充质干细胞),完全 HLA 匹配并不那么重要,因为它们能够抑制免疫反应。
  • 不存在捐赠者感染疾病的风险
  • 可以使用多种细胞,包括干细胞和分化细胞

缺点: 

  • 准备细胞产品大约需要3-4周的时间,尽管在此期间患者不必去诊所。
  • 根据年龄、健康状况和遗传因素,一个人的细胞可能不那么“健康”和高效
  • 与同种异体移植相比,在某些情况下复发率可能更高。

我们何时使用它们:直接注射到脊髓和大脑周围的空间,因为在这种情况下使用供体细胞风险更大。当注射到关节中时,我们也努力使用患者自己的细胞。当使用分化细胞时,我们也始终优先考虑患者自己的细胞。

同种异体干细胞移植

优点:

  • 这些类型的干细胞不含污染的肿瘤细胞。
  • 与自体移植相比,疾病复发的风险较低。
  • ​​准备时间通常比自体干细胞更短,因为在移植前不需要收集、冷冻和储存细胞。
  • 从来源上看,这些细胞肯定比你自己的细胞更年轻、更活跃。

缺点:

  • 可能暂时抑制免疫系统。
  • 如果没有彻底检查,它们可能含有来自捐赠者的感染。
  • 并非所有来自捐赠者的干细胞类型都可以使用。

我们何时使用它们:当需要立即开始治疗或由于麻醉风险、出血问题或严重病情等特定原因而无法使用患者自身的组织时,我们建议使用捐赠者的干细胞类型和应用。

在我们的实践中,我们经常使用我们自己的细胞和捐赠者的细胞的组合,因为这使我们能够利用两种方法的优点。

为什么我们使用活干细胞,而不是解冻干细胞?

活干细胞是新鲜提取或培养的细胞。而解冻干细胞则是之前已冷冻,然后在注射前立即解冻使用的细胞。在这种情况下,细胞通常在注入体内后不久就处于非活性状态或死亡。

​​仔细而严格的冷冻保存、解冻和制备过程对于确保解冻的MSC产品的良好活力和恢复至关重要。

有了我们的实验室,在许多情况下就无需冷冻不同类型的干细胞。我们的技术包括监测解冻后的细胞、使其进入活跃状态、评估其活力并去除不活跃的细胞。这提高了中科干细胞提供的治疗的质量和有效性。

另一方面,我们有能力冷冻和储存患者自身的细胞以供将来多次使用,从而无需在每次治疗前进行痛苦而复杂的细胞收集程序。

根据治疗目的,不同类型的干细胞可用于不同的治疗。医生将推荐可能对您的情况有益的干细胞类型及其用途,并在整个过程中提供专家指导和支持。

参考资料:

  1. University of Kansas Medical Center, About Adult Stem Cell Therapy, https://www.kumc.edu/research/midwest-stem-cell-therapy-center/stem-cell-information/about-adult-stem-cell-therapy.html
  2. Shinya Yamanaka – Facts. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2024. Thu. 4 Jul 2024. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/yamanaka/facts/
  3. Leigh Turner, Paul Knoepfler, Selling Stem Cells in the USA: Assessing the direct-to-Consumer Industry, Cell Stem Cell, Volume 19, Issue 2, 2016, Pages 154-157, ISSN 1934-5909, https://doi.org/10.1016/j.stem.2016.06.007.
  4. Spits, C., Mateizel, I., Geens, M. et al. Recurrent chromosomal abnormalities in human embryonic stem cells. Nat Biotechnol 26, 1361–1363 (2008). https://doi.org/10.1038/nbt.1510
  5. Richard Champlin, MD., Selection of Autologous or Allogeneic Transplantation, Holland-Frei Cancer Medicine. 6th edition. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK12844

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