科学家对细胞重编的兴趣迅速上扬,他们发现仅通过引入4个基因就能改编成年老鼠细胞,产生所谓的诱导多能干(iPS)细胞。该方法十分简单,几乎所有实验室都能实现,人们希望这种多能细胞能被用于修复受损害或病变组织,近年来一些目标已经变为现实,科学家将衍生自iPS细胞的视网膜细胞移植到一位眼病患者身上,这是首次将重新编程的细胞移植到人体内。
最大的发现是一类新型多能细胞,名为F级细胞,它们会形成外观毛茸茸的群落。略微改变iPS细胞制备秘方就能制出这些细胞:与在数日后停止表达重编因子不同,研究人员持续提供这类因子。
F级细胞与iPS细胞不同,因为它们在多能性的一个最严格的测试中表现不合格:当被注入小鼠胚胎后,它们未能促成嵌合体老鼠组织的形成。因此,一些批评者认为,F级细胞可能是其他科学家口中的“部分重编”细胞。这些细胞拥有其他的多能特性,例如,它们能形成包含一系列分化细胞类型的畸胎瘤。
其他人之所以忽略了F级细胞,是因为他们只是寻找与胚胎干细胞相似的细胞。他认为,可能会发现更多的多能细胞状态。这在概念上是重要的,它打开了一扇大门。
现在,许多科学家认为,重编过程包含两个确定性阶段——开始和结束,以及一个随机阶段,即中间阶段的神秘一周。将重编比喻成抛硬币:每次都会得出随机结果,但100次后,各面向上的概率都为50%。类似的,任何一个细胞进入重编状态都是随机的,但随着时间的推移,重编技术每次能产生的多能细胞将到达一个确定的百分比(或许是10%)。进一步研究将解决这些争论。
重编争论打开了通向更大概念的窗户:随机性引发的生物学规则是什么。细胞系统是建筑在固有噪音和随机事件之上的。更有效的重编将带来更好的实验和更可靠的细胞来源,并最终用于疾病治疗。我研究的动机是治疗患者。任何能推动iPS细胞进入临床的东西都能吸引我。
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