為什麼蠑螈能,而你不能
把蠑螈的一條腿齊根切掉,幾週之後,一條新腿就回來了——骨頭、肌肉、神經、皮膚,順序正確、大小正確、接的位置也正確。把一條渦蟲切成幾段,其中好幾段會長成完整的新渦蟲。這就是再生,而看著它,你能感到整個這一階段一直在繞的那個問題:如果一具身體能從殘端重建出一條肢體,為什麼你的身體不能?你已經學過幹細胞是什麼,以及一個細胞如何沿著它的分化潛能走向一個特化的命運。再生,就是那套機器*同時倒著和正著運轉*——而關於你為什麼不能重新長出一條腿的誠實答案,是本篇裡最有用的觀念之一。
再生是連續分布的,而且它*並不*隨著一種動物有多「高等」而變化。渦蟲體內儲備著大量遍布全身的幹細胞,幾乎什麼都能重建。蠑螈做的則更微妙:傷口附近的細胞會部分地*去分化*——它們朝著一種更靈活的狀態往回退,堆積成一團叫作再生芽基的東西,然後重新長出缺失的結構。這些細胞中有許多仍忠於自己的譜系(舊的肌肉重建肌肉),所以與其說它是一次徹底重置,不如說是一次小心而局部的倒帶。你也並不處在這條譜系的最底端——你在不斷地更換你的血液、你的腸道內壁和你的皮膚,而你的肝臟能重新長出自身很大一塊。你做不到的,是重建一整條肢體。差別不在於你的細胞忘了怎麼做;而在於那份*協調*被關掉了。
幹細胞在臨床上已經在做的事
下面這一部分被炒作埋住了:幹細胞醫學並不是一個遙遠的承諾。它的一種形式已經救人命救了五十多年,而令人意外的是它有多麼*狹窄*、多麼具體。骨髓移植——更準確地說是造血幹細胞移植——之所以管用,是因為骨髓裡那些造血的成體幹細胞,正是你先前見過的那一種:能無窮無盡地自我更新、並產生每一種血細胞的幹細胞。清掉一位白血病患者患病的骨髓,輸入健康的血液幹細胞,它們便會自己回到骨髓的微環境裡安頓下來,從零重建出一整套血液與免疫系統。這就是被駕馭起來的再生——而且它是常規療法。
一份簡短而誠實的、列出今天真正確立了的療法的清單,要比營銷宣傳暗示的短得多,而且它們共有一個意味深長的模式。用於白血病、以及某些免疫與遺傳性血液病的造血幹細胞;被培養成片、用於移植到嚴重燒傷創面上的皮膚幹細胞;取自眼睛、用來修復受損角膜表面的角膜緣幹細胞;以及近來,用經過基因編輯的血液幹細胞來治癒鐮狀細胞病——用的是患者*自己*的骨髓幹細胞,在體外校正後再放回去。看看它們的共同點:每一種都用一種*組織特異性*的成體幹細胞,去重建*它本就所屬的那一種組織*。它們沒有一個是把萬能細胞隨便撒進身體、再指望它們自己把剩下的搞明白的。
前沿:我們盼望什麼,以及它實際走到了哪裡
現在來看真正的前沿——這些工作是真科學、真臨床試驗,也是有理由抱以審慎希望的,但*還不是*經過證實的醫學。這個夢想是再生性的:為帕金森病長出新鮮的多巴胺神經元,為糖尿病長出新的產胰島素的β細胞,長出心肌去給心臟病發作後的疤痕打補丁,長出視網膜細胞去恢復視力。點燃這個領域的工具,正是你上一篇見過的那個發現:把一個普通的成體細胞重編程回誘導多能幹細胞。一下子,原則上你就可以取一個患者自己的皮膚細胞,把它倒帶,再把它引導成身體所需要的任何細胞類型——不需要胚胎,也沒有免疫排斥,因為這些細胞就是患者自己的。
patient's skin cell
| reprogramming (Yamanaka factors)
v
iPSC (pluripotent, can become anything)
| guided differentiation in the lab
v
dopamine neuron / beta cell / retinal cell
| transplant back into the SAME patient
v
hoped-for repair -- still mostly in trials, not proven那為什麼這還沒有遍地開花?有三個誠實的障礙。第一是*控制*:要把一個多能細胞可靠地引導成一種純粹的細胞類型、且不摻雜別的,是真的很難——一個走失的、未分化的細胞就可能形成畸胎瘤,一種由混雜組織構成的腫瘤,這正是這個領域標誌性的安全噩夢。第二是*整合*:一個新的神經元不能只是存在著,它還必須正確地接入活著的神經迴路裡,而這遠比造出那個細胞要難。第三是*時間與證據*:要證明一種療法既安全、又真的比我們現有的更好,需要多年的審慎試驗。確實有令人鼓舞的早期結果——用誘導多能幹細胞衍生的細胞治療黃斑變性和帕金森病,正處於人體試驗中——但「處於試驗中」恰恰是重點。科學是真實的;而對大多數疾病而言,成型的療法還沒有到來。
當「幹細胞」變成一個危險的詞
在那一小批經過證實的療法,和人們迫切想要治好的一長串病症——關節炎、自閉症、失明、衰老,應有盡有——之間,存在著一道鴻溝。湧進這道鴻溝裡的,是成百上千家營利性的「幹細胞診所」,它們兜售幾乎能治百病的、未經證實的注射劑。這就是用來給這一階段收尾的誠實警告:這些診所大多並沒有在做它們所聲稱的事,而其中一些正在造成真實的傷害。它們通常注射一種來路不明、成分模糊的細胞懸浮液——往往只是來自脂肪或骨髓、幾乎沒多少真正幹細胞成分的細胞——繞過那些本應檢驗它是否有效的試驗,並直接向患者收費。最後這個細節本身就是一面紅旗:在正規的試驗裡,*你*通常是不需要付錢來當受試者的。
而這些傷害並非假設。曾有患者在一家不受監管的診所往雙眼裡注射脂肪來源的細胞、用以治療黃斑變性後失明。另一些人在注射部位長出了骨樣或腫瘤樣的腫塊,或因受污染的製劑而染上嚴重感染。你現在理解的生物學恰恰能解釋為什麼:有生長潛力的細胞,在沒有控制的情況下被放到錯誤的地方,就可能做出錯誤的事——而正是那份讓一個幹細胞充滿前景的多用途性,同樣也是讓一個被誤用的幹細胞變得危險的那個性質。「這是你自己的細胞,所以天然又安全」是一句推銷話術,而不是事實。你自己的細胞,放在錯誤的地方,照樣有能力變成錯誤的組織,或者在不該長的地方生長。
腳踏實地地結束這一階段
徹底地退後一步。這一階段始於一個單一的受精卵,以及那個看似不可能的事實:它能建造出一整具身體。你看到了分化潛能如何隨著一個細胞委身於某種命運而收窄,一個幹細胞如何終生在手邊留著一批未特化細胞的儲備,以及重編程如何能把哪怕一個已經完工的細胞都倒帶回起點。再生,就是所有這一切,被書寫在一整條肢體、或一整條蟲子的尺度上——它是身體活生生的證明,證明那份腳本在某些動物身上,是可以從頭重新讀一遍的。
所以,同時握住兩件都為真的事,你就會領先於大多數新聞標題。幹細胞確實是醫學的偉大希望之一——它們已經能治癒血液癌症和鐮狀細胞病,而誘導多能幹細胞的研究,正在打開一代人之前還鎖著的那些門。*同時*,這個領域還很年輕,經過證實的用途既狹窄又具體,而一家診所招牌上的「幹細胞」三個字,作為警告信號的次數,至少和作為承諾的次數一樣多。誠實的立場既不是犬儒、也不是炒作;它是對真科學的耐心,以及對任何在證據到位之前就兜售夢想的人,抱持一份健康的懷疑。這種心態——滿懷希望、力求精確、不容易被糊弄——是你能從整個這一階段裡帶走的最好的東西。