8月16日，2024未來科學(xué)大獎(jiǎng)揭曉。北京大學(xué)教授、昌平實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)銜科學(xué)家鄧宏魁因開創(chuàng)了利用化學(xué)方法將體細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞，改變細(xì)胞命運(yùn)和狀態(tài)方面的杰出工作而獲得“生命科學(xué)獎(jiǎng)”。

未來科學(xué)大獎(jiǎng)單項(xiàng)獎(jiǎng)金為100萬美元。其他獎(jiǎng)項(xiàng)還包括“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”以及“數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獎(jiǎng)”。

鄧宏魁的開創(chuàng)性工作發(fā)表于2022年的《自然》雜志上，他的團(tuán)隊(duì)在國際上首次報(bào)道了人體細(xì)胞化學(xué)重編程的工作，成功地應(yīng)用化學(xué)小分子誘導(dǎo)人的體細(xì)胞去定向分化，并獲得人多能干細(xì)胞（CiPSC），為多種疾病的治療帶來希望。

CiPSC在細(xì)胞治療、藥物篩選、疾病模型方面具有巨大的應(yīng)用潛力，同時(shí)也是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最為關(guān)鍵的“種子細(xì)胞”。

長久以來，發(fā)育過程中細(xì)胞命運(yùn)決定被認(rèn)為是單向不可逆的，然而細(xì)胞重編程技術(shù)的建立打破了這一固有認(rèn)知，并開啟了干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)研究的新時(shí)代。

上世紀(jì)60年代，英國發(fā)育生物學(xué)家John Gurdon通過“核移植”細(xì)胞重編程技術(shù)，證明了發(fā)育過程的可逆性。2006年，日本科學(xué)家山中伸彌建立了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)，采用轉(zhuǎn)基因過表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子的方法，將體細(xì)胞重編程至類似胚胎干細(xì)胞的多能狀態(tài)。

同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院朱鴻明研究員對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示：“iPSC不但提供了疾病治療的種子來源，同時(shí)也是研究生物發(fā)育與再生機(jī)制的重要工具。日本山中伸彌教授正是憑借iPSC技術(shù)獲得了諾獎(jiǎng)。過往誘導(dǎo)iPSC常采用病毒載體的方法，相比之下鄧宏魁教授的化學(xué)小分子重編程方法具有多項(xiàng)優(yōu)勢，對(duì)于干細(xì)胞基礎(chǔ)研究和未來的臨床應(yīng)用起到很大的推動(dòng)作用。”

朱鴻明表示，除了基因組非整合性等優(yōu)點(diǎn)，小分子更容易進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理，尤其是在體內(nèi)重編程方面，有望實(shí)現(xiàn)體內(nèi)的多次干預(yù)。“從藥物開發(fā)方面來看潛力較大，且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是把科研論文寫在祖國大地的生動(dòng)體現(xiàn)。”他說道。

他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，和很多前沿生物技術(shù)一樣，多能干細(xì)胞技術(shù)要最終轉(zhuǎn)化并應(yīng)用到臨床上，還需要一個(gè)過程，期待更多的資金和政策支持，早日造福臨床患者。

鄧宏魁團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在Ⅰ型糖尿病的治療方面取得進(jìn)展。去年，北京大學(xué)干細(xì)胞中心與天津市第一中心醫(yī)院成功完成國際首例I型糖尿病受試者化學(xué)重編程誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞（CiPSC）分化的胰島樣細(xì)胞移植手術(shù)。首名受試者是一位病史長達(dá)11年的I型糖尿病患者，在移植后當(dāng)天患者即可恢復(fù)正常活動(dòng)，并且胰島細(xì)胞存活良好。團(tuán)隊(duì)表示，他們的科研目標(biāo)是建立一個(gè)將來能真正應(yīng)用、效果更好、全新的治療方案。

目前，化學(xué)重編程誘導(dǎo)人多能干細(xì)胞已被廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)研究，例如在體外將成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為神經(jīng)元、心肌細(xì)胞和肝臟細(xì)胞等，為體內(nèi)組織器官原位再生提供了新的手段，還可以實(shí)現(xiàn)原代肝臟細(xì)胞、造血干細(xì)胞和腸道類器官等功能細(xì)胞在體外的長期維持。

展望未來，化學(xué)重編程有望為實(shí)現(xiàn)組織器官再生和對(duì)抗衰老等重大問題提供新的解決方案。已有動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，在體細(xì)胞重編程至多能性狀態(tài)的過程中，衰老相關(guān)的表觀遺傳標(biāo)記會(huì)被擦除，表明未來有望將來自老年個(gè)體的體細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞，從而逆轉(zhuǎn)衰老相關(guān)的表觀遺傳標(biāo)記的可能性。

鄧宏魁表示，衰老研究是他很感興趣的一個(gè)領(lǐng)域，衰老相關(guān)問題和開發(fā)針對(duì)多種衰老相關(guān)疾病的新療法非常重要。他透露，近期與合作團(tuán)隊(duì)共同開發(fā)了一種基于增加溶酶體β-半乳糖苷酶活性選擇性地清除衰老細(xì)胞的前藥策略，這為開發(fā)抗衰老干預(yù)措施提供了新思路。