胚胎干细胞的应用存在什么问题(胚胎干细胞的应用存在什么问题呢)
我们将涵盖胚胎干细胞的应用存在什么问题和胚胎干细胞的应用存在什么问题呢的所有内容,并尝试探索两者之间的联系以及彼此的差异。
胚胎干细胞和成体干细胞各自的优势和不足?
胚胎干细胞是全能干细胞,它可以分裂分化成所有种类和功能的细胞。
成体干细胞是多能干细胞或单能干细胞,即它分化的方向是有限的,如骨髓干细胞只能分化成血细胞而不能分化成为肌肉细胞等等。
胚胎干细胞优势:分化方向多,全能性好,可用于研究发育、分化等。不足:不容易得到某一种细胞(如只想得到血细胞是很困难的)
成体干细胞优势:可以特异性的得到某一种细胞而不需要特别的条件。不足:不是全能性的细胞,很难控制其发育成其他种类的细胞。
干细胞工程在我们生活中的应用
干细胞研究成为当前生命科学的热点是与2项突破性进展有关。第一,体外培养和扩增人体胚胎干细胞首次获得成功。1998年11月,美国威斯康星大学的汤姆森(Thomson)在《科学》杂志上报告了人胚胎干细胞体外研究成果。他们解决了早期胚胎对输卵管环境的依赖性问题,在体外建立了人胚胎干细胞系,为利用干细胞治疗疾病提供了细胞来源。但是受到2个方面的限制:一是胚胎干细胞的来源及由此带来的伦理和法律问题;二是由于作为一种异体细胞移植而带来的免疫排斥问题。第二,发现小鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”成血液细胞。1999年12月,美国科学家古德尔(Goodell)等发现干细胞的横向分化现象。这一发现在《美国科学院院刊》公布后,立即被世界各地的科学家所证实,并且发现横向分化具有相当的普遍性。一旦分化的分子机制被研究清楚,就可以利用病人自身的健康组织的干细胞诱导分化成病损组织的功能细胞来治疗疾病。这样既克服了异体细胞移植的免疫反应,又避免了胚胎细胞来源不足及其伦理社会问题,为干细胞研究与应用开拓了更加广阔的空间。
2项引人注目的重大突破一经公布,立即在生命科学界激起了强烈的反响,使干细胞研究迅速成为当代生命科学的热点。各国政府也十分重视干细胞研究,纷纷加大投入,以抢占干细胞科技的制高点。
2 干细胞技术的应用前景及其医学价值
科学家们认为,干细胞研究有着不可估量的医学价值。从理论上说,干细胞可以用来治疗各种人类疾病。科学家发现,取自人胚胎或骨髓的干细胞可用于培育不同的人体细胞、组织或器官,这有望成为移植器官的新来源。组织器官移植,有可能成为攻克人类心脑血管疾病、癌症等重大疾患的根本措施。干细胞及其衍生组织器官的临床广泛应用,将导致新的医疗技术革命。
干细胞技术对医学研究和治疗技术将产生重大影响。(1)应用干细胞治疗疾病有着广泛的前景。干细胞的应用涉及到医学的多个领域。目前,在干细胞生物学上已能在体外鉴别、分离纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞、原始生殖干细胞以及多种组织干细胞。用干细胞治疗疾病的设想已进入实践检验。造血干细胞工程产品如骨髓、扩增及定向诱导分化的造血细胞和免疫细胞、转基因的基质细胞等,已经进入临床应用。造血干细胞移植已成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放、化疗后引起的造血和免疫系统功能障碍等疾病的重要手段。(2)干细胞为解决组织工程所需要的细胞带来了希望。组织工程是利用细胞培养技术在体外人工控制细胞分化、增殖并生长成需要的组织,使之批量产出,用来修补由于意外损伤等引起功能丧失的体内组织,满足临床康复的需要,并有可能对一些目前尚无根治办法的疾病,如恶性肿瘤、帕金森病、中风等提供解决方案。以干细胞工程为代表的现代组织工程是一个迅速发展的新领域。(3)利用干细胞技术体外克隆人体器官用于临床移植治疗,将引起传统治疗方式的重大变革。体外克隆人体器官应用于临床移植治疗是干细胞研究的重要方向。其目标是用病人的体细胞移植到去核的卵母细胞内,经过一定的处理使其发育成囊胚,再利用囊胚建立胚胎干细胞,在体外进行诱导分化成特定的组织或器官,再将这些组织或器官移植到病人身上。从理论上讲,利用干细胞技术,将从根本上解决同种异体器官移植过程中最难的免疫排斥反应问题,同时还较好地解决了组织器官的来源问题。(4)干细胞研究将大大改进药品研制和进行安全性实验的方法。多能干细胞使更多类型的细胞实验成为可能。新的药物治疗方法可以先用人类细胞系进行实验,如目前的癌细胞系就是为这种实验建立的。虽然这些实验不可能取代在动物和人体进行的实验,但这会使药品研制的过程更为有效。胚胎干细胞提供了新药的药理、药效、毒理及药物代谢等细胞水平的研究手段,大大减少了药物实验所需动物的数量。胚胎干细胞还可用来研究人类疾病的发生机制和发展过程,以便找到持久有效的治疗方法。
目前干细胞的研究和应用还存在很多难题。北京大学干细胞研究中心主任李凌松教授说,用干细胞技术治疗疾病,首先要解决4个问题:一是干细胞的来源;二是如何把干细胞转化成病人所需的功能细胞;三是如何克服免疫排斥;四是如何诱导干细胞形成一个具有一定解剖结构的脏器。由于存在许多困难,所以李教授评价说:“理论上‘都能干’的细胞,目前还都干不好”。虽然已经有利用干细胞治疗疾病的一些例子,但对于那些坏死的脏器,干细胞还无能为力。其根本问题就在于人们对干细胞发育和分化的调控机制还缺乏深入的了解。
3 干细胞研究中的社会伦理道德问题
干细胞生物学和干细胞工程的迅速发展,显示了巨大的应用潜力。但我们的时代是一个道德支配的时代,一个全新的科学领域的开拓,总免不了会受到伦理道德等社会因素的影响。几年前,当克隆羊多利(Dolly)诞生在英国罗斯林研究所时,立即掀起了一场席卷世界的克隆风暴,科学界、宗教界、伦理学界、政治界等,无不为这一震惊世界的科学成就而震动,人们担心这种无性生殖技术会用于克隆人类,纷纷火爆式地维护人类的道德尊严。1998年,当美国威斯康星大学的科学家,在《科学》杂志上发表了他们成功地利用人类胚胎组织分离培养出胚胎干细胞的研究成果时,又一次引起了世界范围的伦理道德和法律的争议。胚胎干细胞对治疗疾病有着广泛的应用前景,但必须在伦理道德上得到社会的认可。
3•1 关于胚胎干细胞来源上的伦理道德问题
1998年,美国科学家公布的有关胚胎干细胞的研究结果,立即引起了社会强烈的关注,他们分离得到的胚胎干细胞来自人类胚胎和胎儿组织,根据人类胚胎研究的联邦禁令和胎儿组织研究的联邦规则,胚胎干细胞的这种来源引起了法律问题,同时也引起了对人类胚胎和组织的尊重是否适当的伦理学争论。目前,人类胚胎干细胞大约来源于4种途径。一是人工流产后的人类胎儿组织;二是通过体外受精产生的、治疗不育症的夫妇不再需要的人类胚胎;三是用捐赠者的配子通过体外受精创造的人类胚胎;四是通过体细胞核转移技术以无性生殖方法产生的人类胚胎。其中第4种来源被认为不合伦理。反对者认为,人的胚胎也是一种生命形式,从人的胚胎中收集胚胎干细胞是不道德的,人的生命没有得到尊重。在宗教文化色彩比较浓厚的国家,认为受精就是人的开始,人工流产就是杀人,因此禁止堕胎。支持者认为,胚胎干细胞并不是受精卵,因为没有胚胎组织,不能发育成胚胎,在用小鼠所做的实验研究中已经得到了证实。
胚胎干细胞研究中的伦理和法律的争论,在美国更为激烈。2000年8年,在数十名科学家联名要求解除对胚胎干细胞研究的禁令的情况下,克林顿总统宣布准许用政府经费进行人体胚胎干细胞研究。美国国立卫生研究院(NIH)也发表了关于人类多能干细胞研究的指导方针。文件相信,人类多能干细胞技术的潜在医学价值是显而易见的,并且与人类的伦理标准是一致的。2001年2月,迫于宗教界的压力,布什总统宣布停止讨论干细胞研究提案。8月初,布什又宣布有条件的同意公立机构进行干细胞研究。NIH也发布了一系列伦理学指导准则,凡申请NIH资金的科学家必须遵守这些伦理学准则。
3•2 关于人类胚胎的克隆性研究中的伦理道德问题
2001年11月,美国先进细胞技术公司宣布,他们首次用克隆技术培育出人体胚胎细胞,这件事立即引了起全球反对克隆人的呼声和立法的要求。有关专家指出,干细胞研究与克隆人是完全不同的,其目的是利用克隆技术获得干细胞用以治疗病人,而不是“造人”。根据是否用于医疗的目的和有利、尊重等伦理原则,人类胚胎的克隆性研究已初步划分为两种类型。一类是“生殖性克隆”,即遭到全球反对的克隆人的研究;另一类是“治疗性克隆”,即从克隆胚胎中提取干细胞,然后使之培养成适合治疗疾病需要的各种人体器官。专家们指出,不要把干细胞研究同克隆人搅在一起,干细胞研究与克隆人无关。并指出“治疗性克隆”这个词容易同“生殖性克隆”相混淆,应该称为“核移植干细胞治疗技术”。
生殖性克隆从伦理学上讲,明显违背了自决权原则,在技术上又不可能解决安全问题,因而得不到伦理上的辩护。因为人具有一系列不同于其它物种的生物形态、生理、心理和社会方面的特征,具有在特定环境下形成的特定人格。克隆技术只能克隆基因,无法克隆环境,特定的人格是克隆不出来的。所以,禁止克隆人已成为世界范围内的普遍共识。联合国教科文组织1997年就通过了关于禁止进行克隆人类实验的世界宣言。
治疗性克隆是为了克隆出组织器官有效地治疗疾病,如果坚持知情同意原则,在伦理上是可以得到辩护的。胚胎是人类生物学生命而不是人类人格生命,它是“生物的人”而不是“社会的人”,但它具有发展为“社会的人”的潜力。人类胚胎干细胞研究和应用,涉及到对受精卵和胚胎的操纵,这种操纵确实存在一个是否合适的问题。毕竟胚胎具有一定的价值,虽然不具有与“人”同等的价值,因而毁掉胚胎不是“杀人”,但在生命伦理上没有充分的理由是不能操纵和毁掉胚胎的。而为了有效地治疗疾病是一个充分的理由,所以治疗性克隆应该得到辩护。2001年1月,英国首先将克隆研究合法化,允许科学家培养克隆胚胎以进行干细胞研究,并将这一研究定性为“治疗性克隆”。现在,新的法律允许研究人员通过克隆制造干细胞,但研究中使用过的所有胚胎必须在14天后销毁。
3•3 关于干细胞基因治疗中的伦理道德问题
干细胞基因治疗是一种新的治疗方式,给多种人类疾病的治疗带来了希望,它比通常所说的“基因治疗”具有更多的优点。(1)干细胞具有自我扩增和分化功能,因此导入的“外源基因”可以有效地得以扩散; (2)干细胞可以在体外进行操作,避免由于基因插入而导致的细胞失常; (3)干细胞作为载体毒性最小,而且作为生命的最小单元,是导入组织的最佳形式。但干细胞基因治疗也带来了一些伦理上的问题。其一,对改变人体基因的组成存在异议。人们特别关注哪些性状被选作遗传修饰的靶点。基因治疗技术用于癌症几乎没有人产生异议,但这一技术如果用于改变身高、体重或记忆等,就会引起大家的争论。其二,担心对生殖细胞遗传性状的改变,会导致基因载体通过生殖传给后代。随着干细胞基因治疗技术的进一步发展,这些问题相信会得到很好的解决。此外,人们还提出了其它一些有关干细胞研究的伦理问题。如将人胚胎干细胞嵌入家畜胚胎中制造嵌合体来获得移植用人体器官是否道德等。
在干细胞研究的伦理道德争论中,中国上海生命科学院干细胞研究专家赵国屏在一次科学报告中提出的几条界线非常好,他认为:“这几条线划清了以后,作为一个中国人,在道德上应该能接受。第一条就是坚持做治疗性克隆,做应用的组织。第二条是不可以把胚胎放到子宫里面去,只要不放到子宫里面去就不会变成一个人。真正克隆人这个事我们不做。第三条是知情同意。知情同意就是提供卵的这个人要知道这个事情,要同意。……第四条是对于实验室和研究人员,并不是什么人都可以做,国家必须限定一部分实验室,有条件、有法规的实验室才能做。只要坚持这几条,我觉得我们国家还是应该在这个领域里面做一些创造性的工作。”
胚胎干细胞疗法有没有副作用? 如何进行治疗?
胚胎干细胞治疗常见问题
1. EmCell中心使用的是哪些干细胞为患者治疗?(成人自体干细胞,捐献的骨髓干细胞,脐带血干细胞,动物体干细胞,胚胎干细胞)?
我们使用5-8周的胚胎干细胞,这些胚胎干细胞来自“自愿”合法终止的妊娠,并经过了多项安全检测。这些细胞保留了其多能特性(裂变过程中在内外中胚层里转化的特性),可以治疗不同疾病和症状。
2. 胚胎干细胞相比其他来源的干细胞有什么优点?(成人自体干细胞,脐带血,动物体干细胞)?
1) 胚胎干细胞(FST)有着最强的增殖潜力(繁殖能力)。
2) 这些细胞能够避免组织相容性的问题。胚胎干细胞的细胞膜上HLA(组织相容性抗体)的表达不存在或非常少。胚胎干细胞进入人体后发展其免疫耐受性,人体事实上就像接受自身细胞一样识别胚胎干细胞,不会启动免疫攻击。
3) 多能性能延续到移植后的第9周。
4) 这些胚胎干细胞没有无节制增殖力。
3. 胚胎干细胞疗法有什么副作用吗?
关于胚胎干细胞的适应症与禁忌症,经过EmCell细胞治疗中心的专业人员研究发现,到目前为止并没有观察到接受胚胎干细胞移植后的患者有任何的不良反应。
胚胎干细胞在临床应用的风险有哪些
由于胚胎干细胞可以在实验室内无限制的长期培养,带来了移植后可能会在人体内形成肿瘤的顾虑,事实上,用来证明人类胚胎干细胞具有多能性的最好评鉴方法,就是把人类胚胎干细胞注射进入小鼠的肌肉层组织,若这些细胞可以产生良性肿瘤(Teratoma),才能真正的证明它们是具多能性的胚胎干细胞。而且临床前研究数据已显示,把人类胚胎干细胞直接注射到已经移植在小鼠身上的数种不同的人的组织,包括肝、肺和小肠,都会形成恶性肿瘤。所以未来临床上的应用,会朝向先把人类胚胎干细胞在实验室引导分化成为某种特定功能细胞,然后再把这些特定功能细胞纯化出来做为移植用,而目前这方面的研究进展非常的缓慢。
成体干细胞是指存在于一种已经分化组织器官中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新并且能够分化形成组成该特定组织器官的各种功能细胞。成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明,以往认为不能再生的器官组织像是脑和心脏仍然存在有各自的干细胞,像是神经干细胞和心脏干细胞,说明不同的成体干细胞普遍存在于各个不同的器官组织中。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体,与干细胞相互作用,控制干细胞的更新和分化。研究人员认为,干细胞存在于组织的特定区域内,从而在数年内都维持静止休眠状态-也就是保持不分裂的状态,直到组织受到损伤或发生疾病时被激活,才开始分裂。已经报导的含有干细胞的成体组织包括:脑、骨髓、外周血液、血管、骨骼肌、皮肤、肝脏、肺和心脏等。大家所熟悉的干细胞,如造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞和心脏干细胞等,都是属于成体干细胞。
理论上,成体干细胞致瘤风险很低,而且所受伦理学争议较少。数十年来,临床上已有数十万人接受了骨髓移植、外周血干细胞移植和脐带血移植,已清楚的证明了成体干细胞在临床应用上的安全性。
干细胞研究 坏处
反对的理由:
1认为胚胎干细胞研究是基于破坏胚胎的生命
进行胚胎干细胞研究的一个必经步骤是从胚胎中提取干细胞,胚胎会因此而被毁坏和丢弃。
这种研究在许多国家遇到了极大的伦理和法律障碍。胚胎的生命问题是干细胞研究争论的伦理焦点。胚胎干细胞研究破坏早期人类胚胎生命,或者说,破坏了“潜在人的生命”;然而牺牲“潜在人的生命”换来“一个社会的人”的生命。
胚胎的生命与病人的生命孰轻孰重?胚胎的权益与病人的权益孰轻孰重?
如果科学家能另辟蹊径,不以破坏早期人类胚胎生命的干细胞研究为代价,那也就不存在今天人们如此激烈的伦理之争。
问题的关键是,我们非得在胚胎生命和病人生命两者之间做出抉择时,胚胎的生命让位于病患者的生命,虽然不是最好的选择,但应该是正确的选择。的共识的问题之一。
2、反对以进行治疗性克隆为目的的“人体- 动物”细胞融合实验
联合国教科文组织在声明中明确规定,禁止任何关于人和动物的嵌合体研究。人畜混合细胞也是一种嵌合体,正式的称法应该是混种胚胎,它亵渎人类的尊严。
美国、欧洲对这种研究都坚决反对。人与动物融合,除了伦理问题,专家还担心人与猪、牛的细胞融合有可能使目前未知的猪、牛疾病传染给人类,动物的卵细胞虽然去掉了细胞核,但还有细胞质,细胞质中还有遗传物质,这些遗传物质是否会和人的遗传物质发生相互作用,是否会把动物的某些遗传特性或遗传疾病带入人体,是否会在人体的后代中造成畸形或代谢异常等等,这一系列问题现在谁也无法预料,完全有可能产生不堪设想、甚至灾难性的后果。
反对将克隆技术用于生殖领域。克隆人违背人类繁衍的自然法则。克隆人属于无性生殖,是一种低级生殖方式。一套不变的基因组易发生突变,对克隆出来的人造成伤害。新的机体产生必须重编程序,克隆迫使这种重编在短期内进行,并且容易发生程序差错和缺失,对克隆人造成伤害。而且目前克隆技术尚不过关,许多残疾也并不能在胎儿时期鉴别出来,造成克隆新生儿严重残疾。所以不管从人类的伦理道德还是人类优生健康原则上讲,克隆技术不能用于生殖繁衍。
通过立法规范克隆研究的行为,指引克隆研究的方向。全世界现在已有23 个国家明令禁止生殖性克隆。英国去年年底通过了禁止克隆人的法案,成为世界上第一个从法律上禁止克隆人的国家。我国也应该制定有关法规限制生殖性克隆。为人类造福的克隆技术可以进一步发展,但是克隆人必须禁止。这也是胚胎干细胞研究中,科学家与大多数人已形成的共识的问题之一。
3 违背道德价值高于经济价值的原则
在应用科学技术和商业运作日益结合的今天,胚胎干细胞研究无疑蕴含着极大的商业潜力。有人预测干细胞应用于临床医疗后,两年内即会有约800 亿美元或更多的市场。
目前,世界各国都十分重视干细胞研究工作,纷纷投入大量的人力物力加紧研究开发,纷纷抢占制高点。该技术蕴含的巨大的经济利益,会不会影响着研究的发展和方向。答案应该是肯定的。
但人类胚胎干细胞的研究中过多地强调了经济利益,若“利”的砝码不断增加,研究状况将令人担忧。科学家必须明确科学研究的目的,从本质上说,科学是为了人类本身的利益而进行的一种实践活动和精神活动,是人类智能的表现形式,是人类智慧的一种成果。科学的最高宗旨只能是为人类造福。干细胞研究若以利益最大化作为科研的最终目的,将经济利益置于伦理道德之上,那么技术将会给人类社会带来无穷的潜在危害,人类可能要犯一个最危险的错误。面对胚胎干细胞研究的巨大医疗价值,巨大的经济价值,面对巨大的社会伦理压力,每一位科学家都应该明确科研的主要目标,“要反对在胚胎干细胞研究和使用中有商业炒作行为,因为它违背胚胎干细胞研究是为人类谋福利的宗旨。”任何违背这一宗旨,违背这一原则的科研行为都是不道德的。
如何理解干细胞研究的意义与存在的问题
干细胞的用途非常广泛,涉及到医学的多个领域。目前,科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞,并以这样的干细胞为“种子”,培育出一些人的组织器官。干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用,将产生一种全新的医疗技术,也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官,从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官,来替换自身病变的或衰老的组织器官。假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织器官,那么,这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一,排在人类基因组测序和克隆技术之前。 新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术,根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的男童,这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。医生们认为,脐带血干细胞移植手术并不复杂,就像给患者输血一样。由于脐带血自身固有的特性,使得用脐带血干细胞进行移植比用骨髓进行移植更加有效。现在,利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言,用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞,有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来;不久的将来,失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者,都可望借助干细胞移植手术获得康复。 同胚胎干细胞相比,成人身体上的干细胞只能发育成20多种组织器官,而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织器官。但是,如果从胚胎中提取干细胞,胚胎就会死亡。因此,伦理道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。美国政府明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞,美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评,他们认为,将干细胞用于医学研究,在减轻患者痛苦方面很有潜力。如果浪费这样一个绝好的机会,结果将是悲剧性的。 我国的干细胞研究和应用已经具备了一定的基础,早在20世纪60年代就开始了骨髓干细胞移植方面的研究,目前研究和应用得最多的是造血干细胞。1992年,我国内地第一个骨髓移植非亲属供者登记组在北京成立,“中华骨髓库”也正式接受捐赠。2002年,北京建立了脐带血干细胞库。关于胚胎干细胞的研究,我国目前还没有明确的法律规定。
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