新藥開發(fā)一般先用動物做實驗，篩選出有希望的物質(zhì)。但是讓動物患上人類的疾病，出現(xiàn)與人類患者完全相同癥狀的情況很少。于是，培養(yǎng)細胞作為代替動物的模型受到了人們的關(guān)注。
目前，已發(fā)現(xiàn)400多種老年癡呆癥治療藥物，但老年癡呆癥至今仍被認為是不治之癥。為什么呢？因為這些物質(zhì)即使對動物有效，對人類卻無效。
老鼠在自然狀態(tài)下不會患上老年癡呆癥。要進行實驗就要誘發(fā)發(fā)病，但目前還不清楚老年癡呆癥的發(fā)病機制。
研究人員以有限的知識為基礎(chǔ)，制作實驗用的模型老鼠。這種方法只能使小鼠患上“疑似阿爾茨海默病”，很難說患上了阿爾茨海默病。
本次，研究者以開發(fā)用于老年癡呆癥研究的新模型為主題，在蒙特利爾大學健康中心的尼科爾·勒克萊爾教授的研究室進行了研究。
在新藥開發(fā)中，不能突然在人類患者身上試驗似乎有效的物質(zhì)。如果不能在充分驗證有效性和安全性的基礎(chǔ)上進行臨床試驗，將會使受試者暴露在巨大的風險之中。
因此，研究人員使用再現(xiàn)因人類疾病觀察到的狀態(tài)的模型，篩選有希望的物質(zhì)。研究用模型不僅有助于治療和診斷工具的開發(fā)，對于尋找疾病的原因和風險因素的病理學研究也是不可或缺的。疾病模型是生物醫(yī)學研究中不可或缺的工具。
將皮膚細胞變成神經(jīng)元
如果能直接觀察功能不全的細胞，或者對細胞施加壓力，對研究者來說是一件好事，但老年癡呆癥卻無法實現(xiàn)這一愿望。采集活患者的大腦片段，調(diào)查其中的神經(jīng)元(神經(jīng)細胞)是不可能的。
因此研究者致力于開發(fā)與此非常接近的手法。提取患者的小片皮膚，培養(yǎng)細胞，經(jīng)過一個月左右的時間培育成神經(jīng)元。
如果說皮膚細胞能“變成”神經(jīng)元，可能會讓人感到驚訝，但有些人的細胞基因編碼都是一樣的。根據(jù)基因的表達方式，細胞可以變成皮膚細胞，也可以變成神經(jīng)元。因此，我們可以在皮膚細胞中發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元的基因，使其變成神經(jīng)元。
用這種方法生成的神經(jīng)元保留了原來細胞的老化特征。這對于老年癡呆癥等與衰老有關(guān)的疾病的研究非常重要。
這種方法的優(yōu)點不言而喻。也就是說，可以培養(yǎng)老年癡呆癥患者的神經(jīng)元。這些神經(jīng)元表現(xiàn)出老年癡呆癥的特征，因此適合于老年癡呆癥的研究。
雖說如此，細胞并不是單獨發(fā)揮作用的。通過與其他類型的細胞的相互作用發(fā)揮各種作用。因此，在細胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)上進一步推進了被稱為類器官的立體結(jié)構(gòu)，也就是迷你器官的制作研究。
如果能制造出大腦類器官，也就是迷你大腦，就能更準確地再現(xiàn)大腦的功能，在神經(jīng)疾病的研究上發(fā)揮威力。
迷你腦等模型的主要用途是幫助疾病的病理學研究。因此，需要盡可能可靠的模型。如果是足夠可靠的模型，在臨床試驗前驗證候選新藥的有效性和安全性的試驗也會被采用。
模型也有局限性
新藥開發(fā)用模型是篩選有前途物質(zhì)的工具。在這一點上，從患者身上提取的細胞培養(yǎng)樣本以及利用該培養(yǎng)樣本制作的類器官可以成為理想的模型。
因為，即使是像阿爾茨海默病這樣有很多未知部分的疾病，如果采用來自患者細胞的模型，就可以更準確地再現(xiàn)患者體內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象，包括未知部分。
培養(yǎng)細胞和類器官將來有可能用于第三種用途，即針對性醫(yī)療。
即使是同一種疾病的患者，由于體質(zhì)不同，藥效也因人而異。在治療有多種選擇的情況下，目前只能逐一嘗試各種方法，直到找到適合每個患者的方法。
在美國愛荷華大學，金伯利·萊斯利教授帶領(lǐng)的團隊挑戰(zhàn)了利用類器官解決這個問題的實驗。用從子宮體癌和卵巢癌患者身上提取的組織制造類器官，評估對多種治療的反應(yīng)，結(jié)果顯示出了很有希望的結(jié)果。
另外，香港和新加坡的研究小組通過實驗成功地展示了類器官對鼻咽癌放射治療的反應(yīng)和調(diào)整劑量的可能性。
使用這種方法，將來可能會比現(xiàn)在更迅速、更準確地找出適合每個患者的治療方法。
不過，在阿爾茨海默病患者的迷你大腦中被確認有效的物質(zhì)，未必真的對阿爾茨海默病有效。阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病由于多種因素的作用，會引起多種異常。
老年癡呆癥是由神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等各種組織的功能發(fā)生異常引起的。對于這種病理復(fù)雜的疾病，研究用模型的制作也極其復(fù)雜。
目前，在培養(yǎng)細胞中再現(xiàn)這種復(fù)雜的相互作用是不可能的。雖然將來可能會開發(fā)出更先進的模型，為治療開辟道路，但模型畢竟是模型。
治疾病是不可能的。在了解這一點的基礎(chǔ)上，將模型作為拯救患者的強有力的工具加以利用才是開發(fā)者的愿望。
