Emmanuelle Passegué教授关于干细胞的5个问题

Emmanuelle Passegué是哥伦比亚干细胞计划的负责人

癌症、痴呆、心脏病:导致这些疾病的最大风险因素不是特定的基因,而是年龄的增长。

“衰老似乎会以不同的方式影响全身的器官和组织,但当我们仔细观察时,我们发现,随着年龄的增长,组织功能的减弱通常与干细胞活动的减少有关,”他说Emmanuelle Passegue,博士,新主任哥伦比亚干细胞计划.“我们在问,我们能否通过维持干细胞功能来解决衰老问题?”

我们采访了Passegué博士,她刚从加州大学旧金山分校(University of California San Francisco)的Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心(Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research)来到这里几周,Passegué博士在那里工作了11年。

问:跟我们说说你对衰老的研究——干细胞和衰老有什么关系?

答:干细胞对衰老的影响是非常重要的,而且从最近的研究中开始真正显现出来。我的工作是研究血液系统中的干细胞和衰老,但原理类似于毛囊中导致白头发和脱发的情况,或肠道中导致消化问题的情况。我们看到干细胞是维持组织功能的引擎,而这在衰老过程中会丧失。

在我自己的实验室里,我们发现了为什么随着时间的推移,血液干细胞会发生突变,这导致了很多衰老的问题,比如失去免疫系统的能力。随着年龄的增长,我们对疫苗或病毒也没有反应,由此产生的感染是老年人的一大杀手。我们能做点什么吗?我们能否替换这些干细胞,让血液系统恢复活力?这些就是我们在实验室里正在探索的想法。

我们刚刚发表了《自然》杂志最近的研究这表明,绝大多数老化的血液干细胞的代谢活动发生了变化,我们正试图通过干预来纠正这一点,通过刺激自噬的自我吞噬过程。

问:在你的研究中,有没有什么是你认为即将走向临床的?

答:我搬到哥伦比亚大学的兴趣之一是加强实验室的临床合作,并将我们在动物模型中所做的工作转移到人类样本中。

我的实验室专注于发现不同类型的血细胞产生的时间和方式,以及当你有慢性炎症或癌症,或在衰老过程中出现什么问题。

从治疗的角度来看,我们在了解髓系恶性肿瘤(包括骨髓增生异常综合征和急性髓系白血病,发生于血液干细胞或祖细胞)方面的工作是非常令人兴奋的。在髓系恶性肿瘤中,我们发现白细胞介素-6通过对一些祖细胞的重新编程,导致髓系细胞的过度生成,我们正在寻找阻止它的方法。我们也在放松管制发生在骨髓微环境支持髓系恶性血液病的发展,包括纤维化,我们正在测试的方法来防止这种利基改造提高正常造血干细胞和块的健身disease-initiating白血病干细胞的功能。

其他近期的工作,利用成像和单细胞RNA测序,为我们提供了对正常和病变骨髓形成的新认识,以及治疗干预的新潜在靶点。但要将这些发现应用于临床,仍有很多工作要做。

问:大约10年前,当人们想到干细胞疗法时,他们认为新的细胞可以替代老化和功能障碍的细胞,似乎干细胞疗法即将到来。发生了什么事?

答:2006年有了重大突破,2012年诺贝尔奖得主山中伸弥(Shinya Yamanaka)展示了如何将皮肤细胞转化为诱导多能干细胞,并引导它们分化成不同的组织。这给了我们希望,例如,我们可以替换帕金森氏症中受损的神经元,或者创造新的胰岛素分泌细胞来帮助对抗糖尿病。

这种承诺仍然存在,但我们还没有接近[新闻文章所描述的]治疗方法。那时,科学工作还没有真正开始。

人类“诱导多能性”细胞
图片来源:哥伦比亚干细胞倡议组织

现在科学进步了,我们知道这些干细胞并不完全等同于人类胚胎干细胞。我们知道它们保留着最初命运的印记,你永远不会把这些细胞放在病人体内因为有发展成肿瘤的风险。但它们是一种不可思议的研究工具。

当我回顾我最了解的干细胞领域——骨髓移植——我们花了50年时间从最初的造血干细胞科学发现到病人身上。在最初的15年里,骨髓移植是有风险的,因为我们找到了最好的手术方法。现在它是相对安全的——而且它是许多血癌的唯一治疗方法——但要达到这一目标还有很长的路要走。

问:是否有干细胞疗法靠近该诊所?

答:目前,视网膜替代非常令人兴奋。您可以将胚胎干细胞放入盘中并将它们转变为可重新制作视网膜的视网膜细胞。然后你可以将视网膜细胞移植到盲患者中。这令人兴奋不已,但仍有很多挑战:我们可以嵌入什么样的生物材料?最安全的程序是什么?

治疗糖尿病的β细胞也令人兴奋。与血液系统不同,我们不需要完全成熟的胰腺细胞来产生胰岛素。我们仍然需要找出提取细胞的最有效和最经济的方法:从尸体上提取细胞更好还是从胚胎干细胞中制造细胞更好?我们怎样才能防止免疫系统排斥这些新细胞呢?

这些细胞不是药物,因此它们将在人们中使用之前需要不同的调节。

问:你刚刚开始你的新角色,哥伦比亚干细胞倡议主任?你最初的计划是什么?

答:我们哥伦比亚大学有一个非常强大的社区。我要做的第一件事就是组织一个ted风格的活动,让对干细胞研究感兴趣的研究者们就他们的兴趣做15分钟的演讲。然后我就能看到正在浮现的主题,以及我能在现有的基础上做些什么。

我还准备了一系列设施来支持调查人员的工作。我们这里有一个出色的干细胞设备,我将增加一个流式细胞仪设备,它将允许研究人员将干细胞从身体的其他组织中分离出来。研究人员在实验室里所做的每一件事,都是为了了解干细胞——或者用CRISPR/Cas9编辑细胞的基因——都需要分离它们。

此外,我希望招募新的、年轻的研究人员——在他们的领域处于领先地位——以这个项目为基础,并对其进行补充。

到明年,我们的项目核心就会在布莱克大楼建立起来,我的任务就是把校园里丰富的科学团体聚集起来成为全国最活跃的干细胞项目之一。

哥伦比亚干细胞倡议于2008年启动,旨在召集研究人员探索利用干细胞改善人类健康的潜力。该计划的成员包括来自哥伦比亚医学中心和莫宁赛德校区30多个部门的干细胞相关领域的研究人员和临床医生。