“未来科技·未来思维”系列讲座 | 丁胜:干细胞研究进展与应用
丁 胜 教授
现任清华大学药学院院长、拜耳特聘教授,并担任由清华大学、盖茨基金会和北京市政府共同创办的全球健康药物研发中心(GHDDI)主任。
丁教授是开发和应用全新化学手段研究干细胞和再生医学的引领者,一直致力于发现和鉴定可以调控细胞命运和功能的小分子化合物。截至目前,丁教授已经发表了150多篇科研论文、研究综述和书籍章节,并在干细胞和新药研发领域作出多项重要贡献。此外,丁教授还作为共同创始人,参与创建了多家生物技术公司。
小分子药物的优势是可以口服,成本低,可以作用于细胞膜内的靶点。例如化学合成药等。生物大分子的优势是专一性强,开发简单,速度更快。但劣势是通常不能口服、患者的可及性差,成本高且稳定性差,通常作用于细胞膜上或之外的靶点。例如多肽、抗体等。
基因疗法在近5-10年引起了广泛关注,大批资本不断涌入。实际上,细胞疗法不是新兴的技术,但在近些年来不断取得技术突破。传统的基因疗法是向细胞内加入因基因突变导致缺失功能的基因片段,近些年的基因编辑技术能够实现对单碱基错误的精准纠错;加上组织器官的特异递送技术可以有效安全实现体内基因疗法。
细胞疗法的底层逻辑体现为用外源有功能的健康细胞替换患者体内由于疾病缺失的细胞。对于患者体内特殊组织器官有问题的细胞,也可以采取先破坏、再恢复,例如先通过放疗、化疗等手段清除掉有问题的细胞,再通过移植造血干细胞重建血液系统。另一种细胞移植的作用是通过移植的细胞分泌的引子等调节机体免疫和代谢。当前和未来的一个研发重点是不断迭代加强型的细胞,例如可以安装靶向元件特异“攻击”有害的细胞;通过免疫编辑实现通用性;改造其它调控元件,实现细胞的特殊功能。
生物医药公司与高科技公司相比市值尚有很大差距,这是因为和科技公司相比,生物医药公司的传统小分子或生物大分子药物不具备可迭代性,新疾病或针对新靶点机制的出现就意味着要重新研发。但近年来新技术的出现,使得基因疗法或细胞疗法可以实现产品的可迭代化,这是革命性的突破。
能不能给细胞一个指令来改变细胞命运,让内源细胞具有再生能力,这是干细胞研究的重点。干细胞具有两个特点,一是可以自我更新、自我复制;二是有能力成为具有特定功能的细胞。
人们对干细胞的研究源自对再生与衰老现象的痴迷,干细胞疗法的目标是追求组织器官的修复再生以及延长寿命。干细胞疗法的技术核心是要给细胞一些特定的指令,使其能够修复再生。使细胞修复再生就是通过细胞命运改变来实现的。
多能干细胞源自囊胚期的胚胎或通过体外诱导产生,可以在培养皿中给特定条件,稳定的复制,还可以诱导定向分化而产生具有特殊功能的细胞用于移植。
多能干细胞的可多步改造(例如基因编辑)并从单细胞无限稳定扩增构成了多能干细胞可迭代基础。多能干细胞可以从单一起始“原料”无限扩增,可以通过免疫编辑后给任何人做细胞移植。
清华大学经济管理学院EMBA教育中心自2021年春季学期起面向EMBA同学,围绕前沿科技、高端制造、新基建、能源生态、消费民生的五大主题,开展“未来科技·未来思维”系列讲座,助力EMBA学生解码高端科技、洞察行业前沿、把握政策方向、构建未来思维。
特别鸣谢清华经管EMBA19-A班李向阳同学,为本次讲座提供线上直播通道(Umeet)。
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