世界上最好的藥物,是自己健康幹細胞
世界上最好的醫生,是自己天然免疫力
再生醫學一詞越來越多地與幹細胞療法的研究相結合。一些學術計畫和部門保留了最初的更廣泛的定義,而其他學術計畫和部門則用它來描述幹細胞研究工作。
幹細胞在醫學上最主要的應用方式有兩大方向,第一是再生醫學,第二則是癌症醫學,幹細胞療法是再生醫學的基石,利用未分化的細胞,這些細胞具有轉化為身體任何組織類型的潛力。這種療法為修復受損組織、治療各種疾病和促進康復提供了強大的工具。通過將幹細胞注入受影響的區域,它們可以促進健康組織的再生,提供一種利用人體自身資源的治療途徑。
第一個細胞療法旨在減緩老化過程。這始於20 世紀30 年代的瑞士醫生保羅·尼漢斯(Paul Niehans),他因治療過教皇庇護十二世 (Pope Pius XII)、查理·卓別林(Charlie Chaplin) 和沙特阿拉伯國王伊本·沙烏地阿拉伯(Ibn Saud) 等著名歷史人物而聞名。尼漢斯將幼小動物(通常是羔羊或小牛)的細胞注射到他的患者體內,試圖讓他們恢復活力。1956年,透過將健康人的骨髓插入白血病患者中,創建了一種更複雜的治療白血病的方法。這個過程之所以有效,主要是因為在這種情況下,捐贈者和接受者都是同卵雙胞胎。如今,可以從與需要細胞來防止排斥反應的患者足夠相似的人身上提取骨髓。
1995 年至 1998 年,Michael D. West博士組織並管理了Geron Corporation及其學術合作者威斯康辛大學麥迪遜分校的 James Thomson和約翰·霍普金斯大學的 John Gearhart之間的研究,首次分離出人類胚胎幹細胞和胚胎幹細胞,並且在2013 年彭博長壽經濟會議小組展示。
2007年在日本對小鼠進行的動物研究表明,再生整顆牙齒的可能性很高。一些老鼠被拔掉了一顆牙齒,生物工程牙胚細胞被植入其中並使其生長。結果是功能完美、健康的牙齒,包括所有三層以及牙根。這些牙齒還具有必要的韌帶,可以在牙槽中紮根並允許自然移動。
2009年,美國時任總統奧巴馬批准國家對幹細胞研究的行政命令,對再生醫學研究的廣泛興趣和資助促使美國和世界各地的機構建立專門研究再生醫學的部門和研究機構,包括:美國哥倫比亞大學、史丹福大學、西北大學、維克森林再生醫學研究所、牛津大學及在中國的中國科學院、清華大學和香港中文大學等機構致力於再生醫學的研究,
在美國、日本、台灣早已有許多醫生長年進行臨床試驗,在細胞療法領域累積了豐富的知識,包含末期癌症、退化性關節炎、慢性缺血腦中風、顱腦損傷、脊髓損傷、大面積皮膚創傷,以及惡性腫瘤經手術或放射治療、化療後的後遺症,均可採用幹細胞療法診治。
目前再生醫學(英語:regenerative medicine),是製作具有功能與生命性之身體器官組織,用於修復或是替換身體內,因為老化、生病、受損所造成之不健康的器官與組織。或是以其他的方式,來刺激體內組織或是器官再生之方法。
再生醫學有什麼用途?
再生醫學的變革潛力涵蓋眾多的疾病和病症,提供針對根本原因的創新治療,以下是再生醫學的一些具體應用方式:
- 造血幹細胞:從一個人自己的骨髓裡擷取的造血幹細胞,可以安全的再入回那個人的體內不被免疫系統所排斥,因此成為再生醫學研究的重點項目。
- 心血管:幹細胞療法旨在再生受損的心臟組織,改善心臟病發作後和慢性心臟衰竭情況下的功能。
- 糖尿病:細胞治療技術用於產生胰島素細胞,有可能恢復人體的自然血糖調節。
- 中樞神經系統:
- 帕金遜症:幹細胞療法以再生多巴胺神經元為目標,為恢復活動功能和減輕症狀帶來希望。
- 阿滋海默氏症:研究集中於使用幹細胞再生神經通路,有可能改善記憶和認知功能。
- 骨科傷患:組織工程和幹細胞應用可修復或替換受損的骨骼和軟骨,這對於治療骨關節炎和脊髓損傷至關重要。
- 皮膚傷口和燒傷:組織工程皮膚移植和幹細胞治療可以促進愈合,加速恢復並減少嚴重皮膚損傷造成的疤痕。
- 肝病:醫學界正在開發肝臟類器官和幹細胞療法,針對肝硬化和急性肝衰竭等疾病,以修復受損的肝臟並增強肝功能。
- 腎病:幹細胞療法和工程組織的潛力,為治療慢性腎病和急性腎損傷帶來新的希望。
- 再生牙:眾所周知,人的乳牙含有幹細胞,從患者自身幹細胞(牙髓幹細胞、iPS細胞等)等發育而成的牙齒,可用於修復缺失、損壞的原有牙齒。因為是從自身幹細胞發育而來,所以避免了排異反應,是未來牙科醫學發展的重要方向。
除了這些具體的狀況外,再生醫學在延長壽命和改善衰老的個人生活品質方面發揮著關鍵作用。通過修復或替代老化的組織並改善器官功能,這些療法為健康老齡化生活開拓了新的途徑。再生醫學在這方面不僅有望延長壽命,而且還能提高額外生活品質,成為未來醫療保健進步的基石。
再生醫學的種類
再生醫學包括多種創新療法,每種療法都旨在以獨特的方式利用人體的自然治癒能力。主要類型包括幹細胞療法、免疫調節療法、組織工程,以及使用醫療設備和人造器官。這些方法共同站在修復、再生和改善人體組織和器官的最前線。這一部分介紹了這些關鍵療法,為深入探索其機制、應用和不斷推動醫學科學邊界的最新進展奠定了基礎。
1. 幹細胞療法
幹細胞療法是再生醫學的基石,利用未分化的細胞,這些細胞具有轉化為身體任何組織類型的潛力。這種療法為修復受損組織、治療各種疾病和促進康復提供了強大的工具。通過將幹細胞注入受影響的區域,它們可以促進健康組織的再生,提供一種利用人體自身資源的治療途徑。
2. 免疫調節療法
免疫調節療法集中於修改免疫系統的反應,以促進治癒和對抗疾病。這種方法在治療自身免疫疾病方面尤其有效。在這些疾病中,身體的防禦系統會錯誤地攻擊健康組織。通過重新校正免疫反應,免疫調節療法可以幫助恢復身體正常功能並緩解症狀,展示了免疫力與健康之間的微妙平衡。
3. 組織工程
組織工程結合生物學和工程學原理,在實驗室中創建功能性組織和器官。這種方法在生成定制化的替代組織方面擁有巨大潛力,或可解決器官捐贈嚴重短缺問題。通過開發生物工程器官和組織,組織工程可以大大縮短等待移植時間,為有需要的人提供新的希望。
4. 醫療設備和人造器官
醫療設備和人造器官的開發,為器官衰竭或受損的患者提供了重要的支持。這些技術可以暫時輔助身體功能直至自然癒合,也可以作為永久替代品使用。該領域的創新不斷進步,提供了更複雜的解決方案,可以顯著提高受影響人士的生活品質。
5. CRISPR-Cas9
再生醫學在突破和創新的推動下不斷發展,擴大了病患照護的可能性領域。其中一項進展是在基因工程領域,例如 CRISPR-Cas9 基因編輯技術,它使科學家能夠以前所未有的精度編輯基因。這項技術具有糾正遺傳缺陷,並從遺傳根源治療一系列疾病的潛力。
6. 3D生物列印
另一個重要發展領域是 3D 生物列印,該過程能夠逐層列印活體組織和器官,從而有望實現按需器官替換。此外,生物相容性材料的出現催生了支持工程組織生長和融入人體的支架。這些材料旨在模仿細胞的自然環境,促進組織再生和癒合。
7. 納米技術
此外,再生醫學中的納米技術,其納米顆粒被用於將治療劑直接遞送到損傷或疾病部位,為標靶藥物傳遞和組織修復開闢新途徑。這些進展共同為實現再生醫學的全部潛力奠定了基礎,為更有效、更有效率和個人化的醫療保健解決方案帶來了希望。
總結
我們對生物化學工程、更新及再生過程尚有許多不解之處。也許,只有在細胞生物學家揭開了所有的細胞之謎後,我們才能真正知悉何謂細胞療法。
相信,在5~8年左右的時間裡,幹細胞治療產品的臨床研究將出現爆發性增長,目標適應症也將會大大增加。在2016年,全球幹細胞治療產品市值為500億美元左右,該市場幾乎由MSC治療產品佔據全部河山。而幹細胞庫和乾細胞輔助產品的合計銷售額也高達100 億美元左右。整體來看,幹細胞療法的應用前景廣闊,其總市場預期在2026 年將擴展至整個幹細胞產業將擴展至超過1000億美元。