現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進步在過去30年拯救無數(shù)人免于心臟病發(fā)作。然而,生存的一個結(jié)果是,更多的人——超過2300萬人——伴隨心臟衰竭——心臟不能泵出足夠的血液來供應(yīng)身體的需要的雖——隱患活著。心力衰竭是一種惡性循環(huán):損傷心臟，導(dǎo)致肌肉萎縮,從而導(dǎo)致進一步的損失。然藥物可以暫時幫助改善心臟功能,從長遠來看它們經(jīng)常失敗。因此,問題仍然存在:如何永久修復(fù)心臟?

解決這個問題的一個方法涉及成人干細胞引入到心臟，希望它們再生或修復(fù)受損組織。許多臨床試驗正在進行這個激動人心的想法的測試,但不幸的是,絕大多數(shù)的這些試驗沒有顯示病人有顯著的好處。成人干細胞只是可能沒有變成新的心肌細胞的潛力。

所以,如果成人干細胞不能再生這失去的肌肉,那么有其它東西可以嗎?成年人的心只有一半的肌肉,另一半是由支持細胞叫成纖維細胞,幫助修復(fù)傷口,破壞周圍形成疤痕組織。在我的實驗室中,我們決定繼續(xù)使用心臟的細胞來逆轉(zhuǎn)心力衰竭的影響——我們想幫助一個破碎的心修復(fù)它自己。

在一系列開創(chuàng)性的研究,山中伸彌博士，一位研究院高級研究員,識別可以轉(zhuǎn)換成纖維細胞為干細胞的分子因素(稱為誘導(dǎo)性多功能干細胞)。這些新類型的干細胞有能力轉(zhuǎn)化成其他類型的細胞,再生全身的創(chuàng)傷組織有巨大的前景。事實上,這一發(fā)現(xiàn)非常改變游戲規(guī)則,山中伸彌博士在2012年獲得諾貝爾獎。

使用改變一個細胞成為另一個細胞的概念,我的團隊一直在尋找新的方法來重新生成心臟細胞。我們最近發(fā)現(xiàn),通過引入三個基因,在胚胎心臟細胞中自然使用,我們可以在實驗室培養(yǎng)皿將成纖維細胞直接轉(zhuǎn)化為心肌細胞,完全跳過干細胞階段,直接從成纖維細胞跳動的心臟細胞。這是一個非常令人興奮的發(fā)現(xiàn),因為這是第一次有人表明翻轉(zhuǎn)幾個關(guān)鍵開關(guān),可以從一個不同的細胞類型創(chuàng)建一個功能性心臟細胞。

下一步更有前途的證明：當(dāng)我們介紹這三個基因到活老鼠受損的心臟時,我們又能將成纖維細胞轉(zhuǎn)化成新的心臟細胞,而這些細胞幫助改善心臟功能,結(jié)合舊的細胞，與其余的心臟同步跳動。簡而言之,我們能夠讓成年動物使用自己的細胞再生健康的心臟肌肉細胞,這是以前從未做過的事情。

我們現(xiàn)在嘗試使用這種基因治療的方法再生更類似于人類的大型心臟,就像那些在豬身上發(fā)現(xiàn)的心臟一樣。我們也追求基因療法作為治療病人的方法,試圖繞過引入基因的需要,而是使用一個雞尾酒藥物類分子來產(chǎn)生心臟細胞，再生受損心臟。

這種方法最鼓舞人心的方面是,它可能提供永久恢復(fù)功能。手術(shù)或藥物需要多次治療,通常攜帶額外的缺點,但創(chuàng)建新的心肌可能永遠持續(xù)下去。如果這種類型的再生藥物可以在人類身上可行的話,那么它可以徹底改變我們在未來如何治療心臟病的方法。

這種利用細胞在受損的地區(qū)補充失去的組織的模式不只是適用于心臟;它可能對體內(nèi)的許多其他有支持細胞如成纖維細胞器官有用。事實上,我們的發(fā)現(xiàn)的其他組織,開始將它們應(yīng)用于脊髓損傷,大腦和聽力損失當(dāng)中。

要記住,我們?nèi)栽诒狙芯康脑缙陔A段,還有很多工作要做，這是很重要的。然而,我們好像找到了解決道路。

干細胞提供很大的希望能治療多種疾病,但我們采取的策略是提供了一種替代方法來再生器官。具體來說,我們應(yīng)該望向改變我們自己的細胞來修復(fù)受損組織的巨大潛力;這將改變未來的醫(yī)學(xué)和將成為終極的個性化醫(yī)療。