非降解材料的结合。组织工程面临的挑战
利用细胞和合成聚合物建造新器官存在着可怕的障碍,但却是可
f以克服的。
组织工程正成为医学科学中欣欣向荣的新领域,仅仅在几年前,大多数科学家认为人类组织只能通过从捐献者那里直接移植或利用由塑料、金属和计算机芯片制造的完全人工部件进行替换。许多人认为完整的生物人工器官由活细胞与自然的或人工的聚合物融合创造的混合物永远不能制造出来,人类移植器官的短缺问题只能通过某种程度利用来自动物的器官而获得解决。
然而,现在世界各地实验室进行的创新性和富于想象力的工作表明,制造生物混合器官是完全可行的。开发组织工程产品的生物技术公司的销售额己接近40亿美元,并且每年的开支为此额的25%以上。不过,在这些投资通过可靠地减轻许多组织中的疾病所引起的人类痛苦而得到回报之前,组织工程必须克服某些重大的困难。
现成的细胞确定细胞的可靠来源是组织工程的首要前提。动物细胞是个可能的来源,但确保它们具有安全性依然是个令人关注的问题,因为免疫系统对其排斥的可能性很高。基于这些原因,人类细胞是首选对象。最近,对人类胚干细胞一一能够发育成一系列组织从而形成人的细胞的鉴别提供了解决此问题的一种方法。但是,从能够操纵培养中的胚干细胞到能够生产可用于创造或修复特定器官的完全分化细胞,
f研究人员还有很长的路要走。
一个更直接的目标是从组织中分离出所谓的起源细胞。这种细胞向专化方向走了几步,但因为它们尚未完全分化,因而具有足够的灵活性可以补充几种不同类型的细胞。例如,克利夫兰临床诊所Ar
oldICapla
及其同事已从人类骨髓中分离出起源细胞,这种细胞在实验室中经过促导能够形成构成骨的成骨细胞或组成软骨的软骨细胞。与此类似的是,北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校LolaReid已在成人的肝中鉴别出了小卵形起源细胞,这种细胞在培养物中经过操纵后能够形成成熟的肝细胞此细胞产生胆汁并消除毒素或者衬垫胆管的上皮细胞。
培养“万能供体”细胞系可能又是一种方法。为了得到这种细胞,科学家要除掉或利用其他分子去盖住细胞表面的将供体细胞视为“异己”的蛋白质。马萨诸塞州Diacri
公司现正采用这种策略制造人类移植可以接受的某些类型的猪细胞。Diacri
公司还计划利用“掩盖”技术使细胞在不相配的人供体之间进行移植。该公司已获主管部门批准,就某些肝病开始进行掩盖人类肝细胞的人类试验。
从原理上讲,这些万能供体细胞不会遭到受r