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一間以色列公司Kadimastem利用胚胎幹細胞 (embryonic stem cells) 衍生之細胞治療肌萎縮性脊髓側索硬化症 (Amyotrophic lateral sclerosis, ALS),在第1/2a期臨床試驗中得到突破性的進展 [1]。肌萎縮性脊髓側索硬化症,俗稱路-蓋里格氏病、漸凍人,為一種運動神經系統的退化性疾病。之前的文章有介紹利用間質幹細胞所分化之能夠分泌神經營養因子的細胞治療此疾病。Kadimastem 所開發之AstroRx為一細胞治療,將人類胚胎幹細胞完全分化成星狀細胞 (astrocytes),而這些星狀細胞會分泌神經營養因子以及代謝具有神經毒性的物質,再將這些分化之星狀細胞注入受損脊髓周圍的脊髓液中,以作為保護受損神經元之用。此臨床試驗中的受試者被注入100x10⁶ AstroRx 細胞,進行六個月的術後觀察,包括ALS功能評估測試 (ALS Functional Rating Scale-Revised, ALSFRS-R)。研究指出ALS受試者術前三個月的測試結果為 -0.87/月;術後三個月的測試結果為 +0.26/月。結果顯示此治療方式是有效的,且可以為ALS受試者受損、無法正常工作的細胞提供保護、協助。研究結果也顯示出更高的劑量或多次注射有助於延長效果,而之後的臨床試驗中會進行更多的測試。此外,此細胞治療並沒有明顯副作用與劑量限制性毒性。Kadimastem表示會在之後的臨床試驗中進行更多安全性及有效性的試驗,也會嘗試利用此細胞治療方式對其他神經相關疾病進行研究。 Reference:https://www.kadimastem.com/pipe-line
近年來,許多人因為環保或慘忍屠殺等因素而選擇吃素。然而,肉類還是有很多必要的營養素是植物所缺乏的。因此,科學家致力於發展出能夠在實驗室培養出可食用的「肉」 (cultured meat),而這樣也就不需要豢養或屠殺任何一個動物了。Cultured meat 的概念早在二十世紀初就已被提出,發展至今大多停留在利用肌肉前驅細胞 (muscle precursor cells) 來形成肌肉組織。不過,肌肉前驅細胞能被培養的週期有限,也就是說需要不斷的從動物中補充此細胞,再加上培養此細胞的培養基中含有動物來源的血清。因此,科學家還是得從動物取得所需的原料。後來,科學家想到利用多能幹細胞的自我複製以及分化的特性,就可以解決上述的問題。然而,多能幹細胞分化成成熟且有功能的細胞需要的時間非常久,有些甚至超過三個月,加上分化後可能會得到一群不同型態的細胞。慶幸的是,Kotter教授發表一篇文章表示其實驗室能夠將多能幹細胞在幾天內分化出幾乎相同的一群細胞,他們將此技術命名為OPTi-OX [1]。之後,此技術被運用在cultured meat上 [2]。研究團隊將來自小牛臍帶的細胞先轉化成誘導型多功能幹細胞 (induced pluripotent stem cells, iPSCs),再利用OPTi-OX分化成肌肉及脂肪細胞。而研究人員也會讓此分化出的肌肉組織「運動」,利用低電壓刺激肌肉收縮或拉伸肌肉組織達到類似運動的效果。雖然在實驗室已經能夠小規模的培養出cultured meat了,但還是有許多問題需要被克服。首先,目前的價格始終無法降低到一般消費者能夠負擔的範圍。再者,現今也還沒有技術能夠非常大規模的生產cultured meat。此外,說服大眾接受cultured meat作為正常的食物,還是一件待解決的問題。根據調查指出,在美國大概只有 30% 的人非常願意購買cultured meat;而在東亞地區大約有 60% 的人願意購買 [3]。如果真的能符合大眾的需求,cultured meat會是能平衡環保、屠殺以及營養來源的解決辦法。綜合而言,cultured meat還是一個備受期待的產品。 Reference:https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(17)30083-8#%20https://www.meatable.com/https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2019.00011/full
美國休士頓大學教授Bradley McConnell近日發展出利用脂肪間質幹細胞 (adipose-derived mesenchymal stem cells, ADSCs) 分化成心臟細胞後,再重新編程成類似心臟起搏器的細胞 (pacemaker-like cells),這樣的細胞治療方式稱為生物起搏器 (biological pacemaker) [1,2]。每年有超過60萬名患者植入心臟起搏器以幫助控制心律不整。起搏器利用電脈衝 (electrical pulse) 刺激心臟正常跳動。然而,經過長時間後,心臟起搏器可能有脫落或電池停止作用的風險。因此,科學家致力於研發與人體相容性高且不需經常依靠醫生維持作用的生物起搏器,除此之外,這種生物起搏器還有可能與人體一同生長進而變得對生理反應更加靈敏。McConnell研究團隊利用三種轉錄因子和一種通道蛋白將ADSC重新編程成心臟前驅細胞 (cardiac progenitor cells),期望將此細胞注入心臟作為節律點 (sinoatrial node, SAN) – 在心臟傳導系統 (cardiac conduction system) 中主宰心臟跳動。根據研究結果指出,團隊成功製作出類似心臟起搏器的細胞,而此細胞也能成功製造電脈衝。之後,將進行更多動物實驗以及人體臨床試驗確認這樣的細胞治療方法是否可運用在治療各種心臟相關的疾病。 Reference:https://www.healtheuropa.eu/developing-next-generation-biologic-pacemakers-with-stem-cells/95822/2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022282819301968
這個月 (12月) 初,通用幹細胞 取得ISO兩項認證,包括ISO 9001:2015和ISO 13485:2016。ISO 9001:2015為國際標準組織 (International Organization for Standardization) 所制定之品質管理系統 (Quality Management Systems) 規範。此標準基於ISO 9000之7大管理原則,確保所有客戶將獲得該認證公司所宣稱之一致的優質產品和服務。其條文從組織概況、領導、規劃、支持(資源)、運行、評估到改善等一系列架構來幫助申請認證之公司達成設定的品質系統要求。ISO 13485:2016為國際標準組織所制定之醫療器材品質管理系統標準,特別強調需滿足醫療器材法律、法規的要求,對於以下要求有所規範,包括安全性、風險分析/管理、臨床評估/調查、標示、資訊回饋系統、上市後的監督、客戶抱怨調查、警戒系統、設計管制、環境管制、特殊流程管制、追溯性、記錄保存及法規措施等。通用幹細胞 展現企業責任,透過執行這兩項品質管理系統達到全員參與(全體員工參與品質與環境管理之活動)、永續經營(持續改善品質系統)及客戶滿意(以客戶為尊,建立長期企業夥伴關係)等目標,提供符合臨床需求的幹細胞培養相關產品,期許通用幹細胞能為幹細胞治療盡一份心力,讓幹細胞治療可以走入到每一位有需求的使用者。
山中伸彌教授發現,將體細胞大量表現特定的幹細胞轉錄因子 (Yamanaka factors),可使細胞重新編寫成具有多能性的細胞,即誘導性幹細胞 (induced pluripotent stem cells, iPSCs)。而最主要的四個轉錄因子為Oct4、Sox2、Klf4和cMyc (OSKM)。因為到目前為止還沒有任何科學家在缺少過度表現Oct4的情況下成功製造出iPSC,所以Oct4被認為是四個轉錄因子中最重要的一環。然而,這個認知可能被來自Max Planck Institute for Molecular Biomedicine的Sergiy Velychko所打破。Velychko發現在沒有利用載體進行Oct4突變的小鼠纖維母細胞也可以轉變成iPSC。由Velychko的實驗結果顯示,可能可以只利用SKM這三個轉錄因子即可製造出iPSC。此外,此研究也發現雖然利用SKM發展iPSC的轉化效率比利用OSKM的方法低,但是發展出的細胞品質卻比較高,也就是說科學家並沒有發現細胞發生脫靶表觀遺傳效應 (off-target epigenetic effect)。研究學者指出脫靶表觀遺傳效應會增加細胞癌化的機會。最後研究團隊將利用SKM製造出的iPSC進行四倍體互補 (tetraploid complementation),發現能夠成功分化成一隻完整的小鼠,也就是說iPSC有能力分化成各種型態的細胞。科學家們,包括山中伸彌教授本人,都對這項研究的成果躍躍欲試,雖然還需要做更多的測試來這證明能夠應用在人類細胞上,但是這絕對對iPSC於臨床上的應用有很大的幫助。 Reference:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590919304230