George Church om stamcellernes fremtid

Tidligere i år spiste jeg morgenmad med George Kirke , professor i genetik og direktør for Center for Computational Genetics ved Harvard Medical School. (Klik her at læse min profil af Kirken i New York Times .)

En pioner inden for udvikling af DNA-sekventeringsteknologier og i forskning i alt fra epigenetik og mikrobiomik til syntetisk biologi, har Church været med til at stifte eller rådgiver over 20 virksomheder. Han har også lanceret Personligt genomprojekt med et mål om at sekventere de komplette genomer fra 100.000 frivillige.

Da jeg spurgte Church, hvad han var mest begejstret for lige nu, svarede han uden tøven: Jeg tænker meget på at bruge regenerering som nøglen til behandlinger og at holde folk sunde.

BØRN : Du mener regenerering ved hjælp af stamceller?

Kirke: Ja, inducerede pluripotente stamceller (IPS) (se, Vokse hjerteceller kun for dig). Det er her, jeg lægger næsten alle mine chips i disse dage, fordi det kombinerer mange af mine interesser – genomik, sekventering, epigenetik , syntetisk biologi, stamceller. Jeg tror ikke, folk helt har sat pris på, hvor hurtigt voksne stamceller og sekventering og syntetisk biologi har gjort fremskridt. De er gået frem i størrelsesordener, siden vi fik IPS. Før det virkede de stort set ikke.

Er det fordi IPS-celler er relativt nemme at skabe og konstruere?

Du kan bruge dem til at omprogrammere genomer – ikke sekvensere dem, men til at omprogrammere dem genetisk og epigenetisk. Med andre ord laver du de minimale ændringer, der skal til for at få dem, hvor du vil have dem genetisk og epigenetisk, og så programmerer du cellerne ind i væv.

Hvad mener du?

Lad os bruge stamceller i knoglemarven som eksempel. De er nemme at bruge og at komme på arbejde, når du implanterer dem i knoglemarven. Du har måske en dag tre valg. Du kan få knoglemarv fra en anden, der er matchet til dig, eller som er fra dig, eller knoglemarv, der er matchet til dig og kommer til dig, men er bedre end dig. Denne bedre knoglemarv kan være [konstrueret til at være] resistent over for én virus eller alle vira. Det kunne have en flok alleler, som du har valgt ud af superhundredårige, alleler som du har grund til at tro, er i det mindste harmløse og muligvis nyttige. Så nu har du et valg, en patient, der kan tage en god knoglemarv, som han måske afviser, og du vil være på immunsuppressiva hele dit liv. Eller du kan bruge din egen, eller din egen, der kan reparere kræften, eller din egen forbedrede knoglemarv. Og du vil være i stand til at gøre det for næsten hver stamcellepopulation. Nogle af dem er dog lidt sværere at erstatte.

Virker IPS virkelig for at opnå denne regenerering?

Vi har gode beviser for, at du kan skabe en hel mus fra IPS-celler.

Er dette blevet gjort?

Dette er blevet gjort . De har brugt IPS-celler til at dyrke en mus, og de lavede IPS-celler af den mus. De er totipotente [i stand til at lave en hel organisme], ikke blot pluripotente. Vi har ikke gjort dette for mennesker af åbenlyse etiske årsager, men vi vil gøre det. Så vidt jeg ved har musene klaret sig fint.

Men har der ikke været nogle problemer med mutationer, der opstår med IPS-genereret væv?

Vi har et nyligt papir i Natur det viser, at når du laver menneskeinducerede pluripotente stamceller, får du faktisk mutationer i kodende regioner på et lidt forhøjet niveau. Men jeg tror, ​​det er midlertidigt. Vi vil bruge disse oplysninger som et assay for at få processen til at fungere bedre, for at rette problemer. Du vil kunne bruge dette til at forbedre kvaliteten af ​​genterapi, fordi det har været problemet med genterapi de sidste ti år.

Hvor langt er vi fra at teste det på mennesker?

Næsten alt, hvad jeg har beskrevet, er blevet gjort i gnavere, så vi taler om år, ikke årtier. Den er kortere end Human Genome Project [hvilket tog 13 år], ikke billigere, men bestemt kortere.

Kan denne teknologi bruges til at understøtte personaliseret genomik, og kan den verificere en personlig risikofaktor?

Det er derfor, vi laver IPS. Vi ønsker at etablere en IPS-linje for hver enkelt person, der bliver sekventeret i PGP [ Personligt genomprojekt , som har til formål at sekvensere 100.000 mennesker].

Hvornår er det sandsynligt, at regenerering sker hos mennesker?

Der er meget, der skal arbejdes ud. Men her er springet. Hvis du vil accelerere dette, skal du vælge et mellemmål, der ikke lyder så skræmmende. Så du starter med knoglemarvspatienter. Og du kommer grundlæggende til at lave en syntetisk version af patientens knoglemarv ved hjælp af IPS, som kommer til at fungere meget bedre end den syge knoglemarv. Og når først dette virker, vil det fange som en steppebrand. Og så laver du hud, og så laver du hver anden stamcelle, du kan få.

Hvem skal gøre dette?

Den eneste måde folk kan få dette på er gennem en eller anden modig sjæl. Det vil starte med en syg person, og de ender med at blive raske, muligvis mere raske end før de blev syge. Så du korrigerede ikke bare sygdommen, du gjorde faktisk mere. Og de vil give vidnesbyrd, og nogen fra New York Times vil interviewe dem og fortælle denne tiltalende anekdote.

Vil folk, som f.eks. er aldrende, men endnu ikke er syge, nogensinde være i stand til at bruge denne teknologi?

Jeg overvejer ikke denne medicin, den er forebyggende. Jeg forventer, at nogen, der er virkelig modige, som ikke har noget galt med dem udover måske den sædvanlige aldring, siger: 'Jeg vil have en knoglemarvstransplantation', eller tarm eller hvad som helst. Og det vil tage fart derfra.

Vil dette ikke koste meget?

I første omgang vil det være velhavende mennesker, der vil prøve dette. Ironisk nok er velhavende mennesker ofte villige til at være de forsøgskaniner, der virkelig på en måde er frontlinjen for nye teknologier. De er fodsoldaterne. De er villige til at sætte sig selv i fare og bruge penge på det.

skjule