耶鲁医学院的一项研究显示,一种用于构建老年病人新动脉的基因治疗方法不会导致癌症的发生。该研究的结果公布在近期的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
虽然这项研究仅对8名患者进行了分析,但这些初步结果揭示出使用端粒酶能延长老年病患者的细胞寿命。端粒酶是一种能够延长染色体末端端粒长度的酶,从而延缓细胞衰老。然而,由于端粒酶在多种肿瘤细胞中高表达,其安全性一直是基因治疗领域的关注焦点。
组织工程专家尝试用实验室培养的细胞或组织来替换或修复身体器官。但是许多使用动物细胞的治疗策略不能与来自人类患者的细胞很好地工作。由来自年老心血管疾病患者的细胞培养出新的动脉的一个难题是:实验室培养的细胞只能生长很短的时间,无法成熟到能够形成一个组织。这是因为正常体细胞在分裂过程中端粒逐渐缩短,最终导致细胞衰老或凋亡。
为了解决这个难题,Niklason博士利用一种基因疗法来传递端粒酶,这种酶能够延长细胞分裂的寿命。当将端粒酶基因添加到来自老年人的血管细胞中时,她发现这些细胞能够长成适合每个单个患者的血管。具体而言,通过逆转录病毒载体将端粒酶催化亚基(hTERT)基因导入血管平滑肌细胞,使其获得持续增殖能力,从而在生物反应器中培养出具有完整结构和功能的动脉移植物。
但是这种方法还存在疑问:这样做会不会导致肿瘤的发生——因为端粒酶与肿瘤细胞的无限制生长有关。尽管目前还没有切实的证据证明端粒酶本身能够导致癌症,但是研究人员还是认为有必要研究被插入了端粒酶的血管细胞的安全性。最新发表在PNAS的这项研究分析了这种细胞的安全性。
实验中,研究人员没有发现任何含端粒酶细胞能够形成肿瘤,无论是在实验室还是在动物模型体内。另外,研究组还发现含端粒酶的引入似乎能在一定程度上保护染色体的完整性。具体机制可能包括:端粒酶通过延长端粒减少染色体末端融合和基因组不稳定性,从而降低恶性转化的风险。此外,研究还观察到端粒酶表达细胞的增殖能力在达到正常血管细胞水平后趋于稳定,并未出现无限增殖的迹象。