作者:冀田 / 秦朔朋友圈ID:qspyq2015
这是秦朔朋友圈的第1837篇原创首发文章
与心脏病的千年抗争
数年后,当人们乘坐马斯克的SpaceX飞往火星的时候,自己的心脏是否还受得了?
时光回到百年前的1929年,一个25岁的德国医生麻醉了自己的左臂,切开左臂静脉,把一根橡胶管顺着静脉一直插到了自己的右心房。带着插入心脏的导管,他爬了两层楼梯,到楼上拍了一张X光片,这就是现在所有心内科手术的起源。这个医生的名字叫沃纳•福斯曼(Werner Forssmann),这个疯狂而愚蠢的举动,他一共做了9次。和这比起来,钢铁侠马斯克也算不上什么了。
27年后,他被授予诺贝尔生理学/医学奖,贡献是“发明心脏导管术和发现循环系统的病态变化”。
根据国家心血管病中心发布的《中国心血管病报告2017》推算,中国有冠心病1100万例,肺源性心脏病500万例,心力衰竭450万例,风湿性心脏病250万例,先天性心脏病200万例。
心脏性猝死发生率为10万人中42人,心脏性猝死的总死亡人数高达54.4万/年,绝大多数猝死事件发生在医院外,抢救存活机会甚低,仅为1%以下。
对疾病和死亡的恐惧,是人类的终极命门。古人上天求仙,大量的传奇故事,主要原因是因为对疾病的恐惧。
不出意外,在古籍中我们能轻松找到神医扁鹊的换心术。《列子•汤问》记述,鲁国的公扈和齐国的齐婴两人因病同去找名医扁鹊求治,扁鹊在诊断后给他俩喝毒酒,让他俩昏迷了3天,接着剖开他们的胸膛,取出心脏互相置换。
显然,这是个传说。传说的背后是个无奈的事实——心脏无法轻易修复,也许只有移植。
扁鹊之后的2000年,一名法国医生首次把小狗的心脏移植在大狗的颈部,与颈动脉静脉吻合,这是心脏移植的开端。
到2001年底, 人类全球心脏移植总例达到了5万例。
然而,心脏移植严重受制于供体不足。根据媒体报道,中国每年有30万患者等待器官移植,而每年器官移植手术仅为1万余例,中国器官捐献登记人数只有区区7万人次。器官移植的供体不足是个世界性难题,在美国,也面临同样的问题。
疯狂的科学家们在想:有没有可能,人也像壁虎一样,尾巴丢了,能长出新的;心脏坏了,可以再长出新的心脏呢?
颠覆世界的IPSC
生命的奇妙之处在于,人会按照既定的时间、顺序,精确地从一个受精卵单细胞、变成胚胎,发育出各种组织和器官,成长为一个有血有肉有感情的躯体。
干细胞是形成各种组织器官的原始细胞。通俗地讲,干细胞就像一个种子,可以长成大树,但是成年的大树身上却没有可以长成树枝的种子了。人成年后,不会产生新的心脏,就是因为没有这些可以发育成心脏的“种子”细胞了。
干细胞有不同的类型。胚胎干细胞是全能的,可以生长成一整个人,而另外一种细胞——多能干细胞可以分化为各种组织和器官。
如果心脏受损了,有没有办法,用多能干细胞分化出一个新的心脏呢?
1987年,一名25岁的日本矫形外科的实习医生,遭遇了他人生的最大打击——别的医生可以用10分钟做完的一个简单手术,他一个小时都做不完。这名失败的外科医生不得不沮丧地转行。在美国读博士期间,他对干细胞和基因研究产生了浓厚兴趣。随后,他鬼使神差地在2012年获得了诺贝尔奖,并被永远记载入人类历史,他的名字叫山中伸弥(Shinya Yamanaka)。
山中伸弥的研究思路与常人非常不同。当时,科学家在分离出胚胎干细胞后,最直接的想法是控制胚胎干细胞的分化,让全能的干细胞选择性地分化成造血细胞、神经细胞、心肌细胞等人类需要的细胞和组织,去替代患病的部位。
山中伸弥本来也想朝这个方向发展,但是他从美国回到日本后发现,日本的科研环境和美国相差太大,实验室科研经费少得可怜,做实验的小白鼠都得亲自培养。
他说“对于这样的研究,实验室根本不具备竞争力,所以我想,反其道而行之或许是一条出路,与其让胚胎干细胞变成什么,不如想办法让别的东西变回到干细胞。”
这个别的东西,最好是人的皮肤细胞、血液细胞。采个血,就可以用自己的细胞培养出需要更换的器官,多么棒!
但是,当时,山中伸弥并不敢想这么多,他预计,能让成人的细胞“变回”干细胞,至少需要20-30年的研究。
然而,上帝对人类是眷顾的。
仅仅10年之后的2006年,山中伸弥发表了一篇轰动世界的学术文章。 他用一种方法对小鼠的皮肤成纤维细胞进行改造,诱导它们发生变化,变成了多能干细胞(叫做IPSC,induced pluripotent stem cells,诱导多能干细胞),IPSC可以分化成皮肤、肌肉、软骨,甚至是可以搏动的心脏细胞。感谢他自己养的小鼠!1年后,山中伸弥的研究团队成功地制造出了人类的IPSC细胞。
通俗的说法是,采用IPSC技术,可以把你自己的细胞,改造、培育为任何的组织和器官,去修复和替换患病的器官。当然,完全做到这一步,还需要科学家的继续努力,但是山中伸弥的突破性研究把门打开了。2006年到现在,大量的科学家在朝这个方向努力。
再造跳动的心脏
2013年,由香港大学牵头的研究团队,用一个万能干细胞提炼出80个心肌细胞,并称5年内可望临床应用,帮助病人修复坏死的心肌细胞。这个团队更成功地造出世界上首个体积如手指头大小的人类人造心脏作药物测试。
2016年,另一个科学家团队,展示了他们的IPSC研究进展,下图中一枚硬币大小的再生心脏组织在培养皿中正进行着规律地跳动。(见微信视频)
这是艾尔普再生医学首席科学家王嘉显博士的研究团队通过对人源IPSC进行定向分化得到具有节律和收缩力的心肌细胞,再结合生物学材料及技术重构其组织形态,是完全具备人类心脏功能表征的再生组织产品。
| 山中伸弥和王嘉显
在另一项新的研究中,日本研究人员信舟大学科学家Yuji Shiba在实现器官再生中取得重要进展:利用猴子皮肤细胞产生的干细胞让5只患病的猕猴受损的心脏再生。日本研究人员观察到尽管存在心律不齐等问题,但是这些细胞改善了猕猴的心脏功能。重要的是,这些植入的新细胞未遭受免疫排斥。
目前,干细胞治疗被认为是治疗心脏衰竭及一系列心脏病的最有前景的治疗手段,它可促进梗死局部心肌和血管再生。在Clinical trial.gov上登记的有211个干细胞治疗心脏病的临床实验,其中,欧美占绝大多数(161个),中国占14个。
这是一场激动人心的、无国界的科学竞赛,竞赛的目标不为其他,只为拯救成千上万的心脏病患者。这个任务不比登上火星容易。
我们必须向这些异想天开的科学家致敬。
另一个“心”
马斯克的SpaceX成功发射,为走向火星迈出了坚定的步伐。所有人都惊叹于他的疯狂与强大能力。马斯克是个绝对的乐观主义者,他为了梦想而生。在实现梦想的时候,我们也许还要更多地关注苦难。
苦难者的梦想很简单,就是能没有痛苦,像常人一样生活。2017年岁末,最受同行尊重的风险投资机构经纬中国创始人邵亦波宣布退出经纬。他出资一亿美元创办慈善基金,向人类的苦难宣战。他更关注人的内心的苦难。
在物理的心脏之外,人的心——内心,更是有无尽的苦难。邵亦波说“很多人未被确诊为精神障碍,但他们的内心并不充实……快乐只持续几天、甚至几小时,而焦虑却无止境……人们想要吃糖,其实需要的是营养;想要性刺激其实需要的是亲密无间的关系;想要名利,其实需要的是爱;想要财务自由,其实需要的是心灵的自由和开放。”
邵亦波选择的是一个比马斯克更难完成的任务,他不完全是技术性的,而是关于最难理解的“人的心”。他的基金已经参与支持了禅修、心理、心灵成长的企业。
欣慰的是,在这些充满艰难的道路上,商业文明的发展让社会有足够的资源和效率,去支持这些疯狂的科学家、疯狂的企业家、疯狂的投资人。SpaceX计划,艰辛推进15年来,获得了超过15亿美元的投资——真的有“傻人”愿意投他!而大量的生命科学领域的顶尖科学家,可以顺利获得数以亿计的资金的支持,不管是来自慈善基金还是风险投资基金。
纵然很多人会失败,祝愿这些疯狂的科学家、企业家、投资人们,创造出一颗健康、快乐的心。
《圣经》说“信乃所望之事的实底,是未见之事的确据(Now faith is being sure of what we hope for and certain of what we do not see)”。我们已经隐隐看到那一天到来的确据。
作者简介:冀田,领复资本创始人、注册金融分析师(CFA)、《家庭投资和家族办公室》一书作者,专注于健康和创新科技领域的风险投资。文中如有技术性错误,敬请指正。
参考资料:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Shinya_Yamanaka
http://songshuhui.net/archives/73305
https://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1518577641&ver=697&signature=YmN9v4hzwiLsQTyPVEn9BhSQ8jDaOVd1CztP5iY65l5Gx3Es6Z1rgc5po67fP318rem366hZOB7O6xNvaxc5FZPLYQ0jy2Yb0gUV-DBrnUmaZeUhYWn8MThr9qGMyGhf&new=1
http://www.helpsci.com.cn/index.php/helpnews/show/20.html
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