2001年医学发明系列之三

2001年医学发明系列之三 培育身体新器官
【《美国新闻与世界报道》周刊1月1日一期文章】题：身体新零件的配制方法（作者　拉谢尔·索贝尔）
凯瑟琳·维尔法伊的膝盖上有三条拉链一样的伤疤：她的科学生涯就从这里开始。这位身高6英尺1英寸（约合1米85）的比利时人在中学时代凭着障碍跑和跳高成绩一举成名，曾获全国青少年五项全能冠军。她上大学时的理想是当一名体育教师，还希望好好训练，有一天能参加奥运会。但是，入学几个月后，她扭伤了膝盖，肌腱和韧带破裂，当田径运动员的梦想也随之破灭。尽管有些灰心，她还是很快振作起来。“我一夜之间就做出了决定”，她把学习方向转到了另一个感兴趣的领域：医学。
如今，她正在跨越另一种障碍，以成为另一个领域的明星：她要做干细胞研究这一新兴热门学科的带头人。43岁的维尔法伊现在是明尼苏达大学的血液学家和肿瘤学家，也是世界上少数几位使成年人的干细胞分化并发育成数种不同组织（许多人都认为这无法实现）的研究者之一。她的工作也许能为疾病治疗带来一场革命。维尔法伊说：“未来在我的想象中是这样的：你可以从医院的架子上取下一小瓶新的心肌细胞，用来修复患病的心脏组织。”
她用成年人细胞进行的研究尤其有意义，因为这种方法避开了从人类胚胎提取干细胞产生的棘手的伦理问题。就在两年前，科学家们宣布分离出这种母细胞，它能够发育为身体210种器官中的任何一种。从那以后，许多学者都开始设法让这类细胞发育成各种不同的形式，甚至希望有朝一日培育出组织来代替患心脏病和帕金森病这类疾病的器官。但是，反堕胎的激进分子和国会中的保守主义者却严厉谴责在研究中使用胚胎组织并扬言要禁止这种做法。
这时，维尔法伊出现了。她和其他一些知名学者展示了一种全新的思路：利用成年人的干细胞。3年前，维尔法伊接到一个电话：一位儿科医生希望她提供一些骨骼和软骨，以治疗儿童身上一种罕见的遗传病。维尔法伊建议她的研究生莫里玛·雷耶斯像往常一样利用成人骨髓中的干细胞培育这些组织。但她叮嘱她减去一种成分：牛血清，因为牛血清的蛋白质会与儿童的免疫系统起反应。结果，她们不仅培育出骨骼和软骨细胞，而且还有构成血管内壁的内皮细胞。
看到这种情况，维尔法伊产生一种预感：在合适的刺激下，这种母细胞也许能分化为更多种类的细胞。关键在于找到模仿特定细胞发育时的身体环境。为此，维尔法伊成功地调制了几种配方。到1999年夏天，经过数月的反复试验，她找到了把干细胞变为神经细胞、肝细胞和心脏细胞的办法。“你能真的看见心脏细胞在盘子里跳动，”说到这儿，她的眼睛发亮了。
维尔法伊对工作勤奋细致。她通常早晨3：45就起床去上班。目前，她正重新检查那些她培养的细胞，以确认它们的“身份”。明尼苏达大学临床研究的负责人约翰·瓦格纳说：“有些科学家（对结果）检验两到三次；凯瑟琳完成试验后会说她检查了26次。”不久，维尔法伊将把这些细胞移植到患有多发性硬化和阿耳茨海默氏症这类疾病的老鼠身上，检验这些细胞是否会游向受损区域并将其修复。