为挽救患糖尿病的儿女，哈佛大学教授融资5000万美金创办细胞疗法公司

迈尔顿教授是哈佛大学干细胞研究所创始人之一，也是美国生物学界出名的“硬骨头”，他曾经在2001联邦政府大幅削减干细胞相关研究经费后，自掏腰包继续研究。

当儿子Sam6个月大，被诊断为1型糖尿病（type 1 diabetes）时，哈佛大学教授道格·迈尔顿（Doug Melton）简直不敢相信。“我记得那天晚上，我和妻子拿着检测结果，不停地说‘不，这不可能，这不可能’。那感觉就像我们输掉了乐透彩票。”

不久，他的女儿收到了同样的诊断……

在那之前，迈尔顿就已经丢下了他当时正在做的事情——在哈佛大学研究青蛙的卵细胞——并在他的实验室里从头开始培养胰腺细胞。胰腺β细胞是在1型糖尿病中被杀死的细胞类型，而迈尔顿的理论是，他可以用由胚胎干细胞生成的全新组织，来代替这些死掉的细胞。

为了这个目标，迈尔顿在哈佛建立起了一个30人的实验室，以及一所叫做Semma Therapeutics的初创公司。而Semma公司的名字正是来自于他两个孩子的名字“Sam和Emma。

实际上，迈尔顿将干细胞变为可移植组织的这一项目是同行中开销最大、最持久的之一。

他也承认，这条路一直都充满着未知和各种死胡同。迈尔顿说：“公众当然不会喜欢这一点，但那么多的科学都是失败的。”

道格·迈尔顿

事实上，没有任何生物科技比干细胞承诺得更多，而兑现得更少。迄今，只进行过几项干细胞的人体试验，这些研究也没有显著的结果。

然而，干细胞的巨大诱惑在于：由体外受精胚胎中提取的胚胎干细胞，可分化、发育成任何一种人体内的组织，从而为替代组织的无限供应提供了可能。

听起来很简单对吧？但事实并非如此。迈尔顿和他的团队花了整整15年的时间去弄清楚每一步必需的分子生物手段，好把一个干细胞培育成为一个能感应血糖含量并分泌胰岛素的胰腺β细胞。

他们的秘方包括一系列复杂的化学物质和一个3D培育系统。这个系统由看起来盛放了浑浊版红色佳得乐（Gatorade）并不断旋转的瘦高瓶子组成。通过该秘方，干细胞能在30天内被引导而分化为功能完全的胰腺β细胞。

一瓶由人类胚胎干细胞培育而得的胰腺细胞。培育这些细胞的秘诀花了15年时间才开发出来。

今年早些时候，迈尔顿终于证明，他可以将干细胞分化形成的人类β细胞移植入患糖尿病的老鼠体内，并成功控制其血糖长达6个月。

迈尔顿认为，他能够在人体中将该治疗效果延长至一年。为了实现这一目标，Semma公司目前正在设计一种可植入人体的口袋，来盛载、保护这些细胞。

在过去2年中，Semma已筹集到了将近5000万美元，这些资金来自风投公司，加利福尼亚干细胞机构（California's Stem Cell Agency），以及诺华（Novartis）和美敦力（Medtronic）这样的商业伙伴。

Semma董事会的成员之一、哈佛商学院教授威廉姆·萨尔曼（William Sahlman）表示，“人们准备好把大笔钱投入到干细胞实验当中去”，原因之一是：胰岛素每年的全球市场份额超过300亿美元，再加上分析试纸和检测仪器等，这个数字可能还要翻倍。

对于患有I型糖尿病的病人来说，因为他们自身的免疫系统总会攻击、杀死调节血糖的胰腺细胞，他们不得不一直在手指尖取血测量自己的血糖水平，然后每天多次注射胰岛素。他们的寿命因此缩短超过十年。

迈尔顿表示：“你几乎可以说，细胞疗法是最自然的解决之道。它不是一个科技的方案，也不是一个谷歌的方案，细胞疗法是大自然解决问题的办法：你只是提供原本缺失的细胞。”

然而，说到科技的解决方案，确实有几家公司在尝试。他们用电子设备构建起一个人工的“胰腺”，包括一台持续运作的葡萄糖监测仪，一个胰岛素泵，和一个利用算法来控制给药量的感应器。

美敦力公司（Medtronic）的这种闭环式系统就快拿到FDA的批准了：它们制造的MiniMed670G 人工胰腺，有智能手机大小，在初步的临床试验中表现良好。

MiniMed 670G。图片来源：Medtronic

另一方面，谷歌的姐妹公司Verily，正在独立研发能感应血糖含量的隐形眼镜镜片和超薄的感应器。

总部在圣地亚哥的ViaCyte，与强生公司合作，是第一个在人体内尝试由胚胎干细胞培育的胰腺细胞的公司。它已经制造出了可移植的未成熟β细胞，并希望这些未成熟的细胞能在人体内继续分化，最终成为功能齐全的胰腺β细胞。

为了检测该方案的可行性，该公司已于去年启动了一项相关的临床试验。

与此相反，Semma公司认为，它不仅需要把胚胎干细胞变成分泌胰岛素的β细胞，还需要一个完全成熟的胰岛——健康胰腺中包括α细胞、β细胞、δ细胞和辅助细胞的细胞群。

这是一个更加复杂但更加贴近地模拟了天然胰腺的目标。“这些细胞存在于彼此周围，是有进化上的合理原因的。” 费利西娅·帕格柳卡（Felicia Pagliuca）说道。她是Semma公司的联合创始人、迈尔顿实验室的元老。

为了将他们在实验室中培育的胰岛转移到糖尿病患者体内，Semma公司正在研发一种iPhone大小的、可回收的包装样品，该包装的材料可将胰岛同免疫系统隔绝开来，让接受移植的病人无需服用常规的免疫抑制药物。

Semma公司给药部门的副主任，克里斯托弗·萨诺斯（Christopher Thanos）表示，他的团队正在模拟该包装内部和周围可能的生理反应，尝试不同速率的氧气、营养和胰岛素扩散情况。

在道格拉斯·迈尔顿位于哈佛大学的实验室，人类胰腺细胞正被培育在旋转的瓶子里。

一些来自外部的专家们则认为，试图保护这些细胞是不可能的。“对于把细胞封装起来就能解决问题这一点，我表示不乐观，”戴维·库帕（David Cooper）说道，他是匹茨堡大学的外科教授，致力于在猪体内培养人类胰岛。

他继续说：“我个人认为，任何一个包装移植的胰岛的设备都无法成功，因为你不可能把所有的可造成伤害的物质都挡在外面，”他指的是像细胞因子和抗体这类，由人体分泌来抗击外源物质的化合物。“几乎没有证据表明，一个包装就能完全保护你不受免疫反应的攻击。”

对于余生中每年要接受手术的数量，也是一个很实际的考虑。有多少糖尿病患者会愿意在一生中接受50、60、甚至70台手术？在手术部位不停反复的伤疤会有怎样的影响？

对此，迈尔顿表示，患者需要把手术的不便利性，同每年上千次的指尖取血和胰岛素注射相权衡。“我的孩子说，如果是每月一次的手术，他们便不会犹豫。我觉得那有一些过分了。但如果是一年两次手术，我认为完全可以接受。”

如果抗排异反应的包装设备不起作用，Semma公司也有备选方案。它从CIRM，即加利福利亚干细胞机构，获得了500万研究经费，以制造由病人自身的组织培育出的胰岛。通过使用诱导性多功能干细胞技术（induced pluripotent stem cells），它可以将皮肤细胞这样的成年（已分化的）细胞诱导为干细胞。

这些匹配的细胞不会被人体认作外源物质——可能也不需要如此多的保护——尽管它们估计无法躲避最初造成1型糖尿病的免疫攻击的损害Semma公司相信，他们能够帮助一部分糖尿病致病原因不同的病人。

对于其可移植胰腺何时能准备好，Semma公司仍没有一个明确的时间表。这意味着迈尔顿的孩子们不得不再多等一些时日。“我很抱歉这花了这么长时间，但它一定会有效果的。”迈尔顿说道。

编辑：Mengxi Zhang

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