细胞重新编程——将成体细胞转化为干细胞——的极大好处之一，就是能够捕捉到个体的遗传多样性。现在，科学家们使用这种被称为诱导多功能干细胞（IPS）的技术，将细胞重新编程，以创建来自不同个体的干细胞银行。该银行将用来自不同种族的人的细胞，测试使用不同药物的毒性，并有可能提供用于组织替代疗法的细胞。最近，在旧金山举行的国际干细胞学会研讨会上，研究人员们介绍了他们工作的细节。

　　旧金山格拉德斯通研究所（Gladstone Institute）和日本京都大学的干细胞科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2007年第一次创建了诱导多功能干细胞，他的方法是，在通常只在胚胎期活跃的成体细胞中加入4个基因。威斯康星大学麦迪逊分校的詹姆斯?汤姆森（James Thomson）和俞君英同时发表了相似的方法。细胞可以多次自我复制，可以发展成人体的任何细胞类型，这就是胚胎干细胞的两个定义性特征。此外，由于他们不是从人类胚胎而来的，iPS细胞绕过了与胚胎干细胞相关的伦理和技术上的挑战。

　　从那以后，科学家们从不同疾病——包括肌肉萎缩性侧索硬化症（ALS）和帕金森氏症——的病人身上创建了iPS细胞，而这些细胞被用来研究这些疾病。很多新创公司都在开发如何利用这些细胞来筛选药物，针对药物对于人类细胞的毒性，以及它们减轻疾病的药物分子标志的成效。加州拉霍亚斯克里普斯研究所再生医学中心（Regenerative Medicine at The Scripps Research Institute in La Jolla, CA）创办主任珍妮?洛灵（Jeanne Loring）正在开发一种干细胞库，用于毒性试验，初期的重点是针对非洲人和非裔美国人，因为这个群体具有高度的遗传多样性。洛灵和合作者从他们收集的细胞中，分析一些遗传变异，尤其注意到对药物代谢酶的变异，这些酶会影响患者对特定药物——包括抗抑郁药，止痛药和心脏病药物——的反应。

　　iPS细胞的长期目标是要利用它们来修复或更换受损或病变的组织。就像器官移植，干细胞移植必须与接受者相匹配。不过，山中伸弥指出，为所有需要干细胞的人创建个性化细胞将很可能即费时又费钱，不大实际。从一个个体创造一个干细胞系需要2至6个月，而类似脊髓损伤的病人可能会在受伤的几天内就需要细胞移植。（脊髓损伤的干细胞疗法尚未得到美国食品和药物管理局批准，尽管有家公司希望于近期开始这项胚胎干细胞的测试。）

　　山中伸弥的团队正致力于建立一个干细胞系的银行，它将对很大比例的日本人口都有用。虽然这种干细胞库的概念最初是在几年前就胚胎干细胞提出的，iPS细胞技术使得它更容易创建了。

　　为了探索建立干细胞库的可行性，山中伸弥的团队测试了107名日本志愿者的组织类型。人们编码细胞表面分子——人类白细胞抗原（HLA）——的基因差异很大，而捐赠者和接受者之间，这些抗原匹配得越接近，接受者的免疫系统就越不大可能拒绝移植的组织。研究人员们发现了两位志愿者在HLA的3种基因中都是纯合的——即他们携带两套相匹配的基因。由于这种罕见的基因型，这些人可作为任何携带那三种抗原的人的捐助者，也就是说，可以捐助给三分之一的志愿者。根据合作者的计算，仅需50种不同的HLA类型就可以覆盖90%的日本人口。于是，研究人员们已经开始创建这些人的iPS细胞，并证明这些细胞可以正常表现，也可以分化成许多细胞类型。

　　英国剑桥大学的干细胞生物学家罗杰?佩德森（Roger Pederson）警告说，即使这样高度的匹配，也会因人类白细胞抗原的微小差异而需要免疫抑制。 “最好是给所有需要的人都准备一套细胞系”，佩德森说，他于2005年就提出了干细胞银行的想法。

　　目前尚不清楚，为更加多样化的人群创建一个类似的组织匹配银行会有多困难。 “日本是一个人口特别同质的国家，我不知道在美国做类似的筛选是否可行，”洛灵说。因为美国是多民族国家，可能很少有纯合子，她说。

　　2005年，佩德森的研究小组分析了英国尸体器官捐赠者和等待器官捐赠名单上的人的HLA类型，计算出150个干细胞系将为名单上约85%的等待者提供有益的匹配。10个共同HLA类型的纯合捐助者大约可以提供67%的匹配。研究人员们尚未建立这样一个银行，但他们正在分析创建一个有益于临床应用的细胞银行的最佳途径。

　　以人群为基础的干细胞银行仍处于早期阶段。（新生儿脐带血银行——通常被父母储藏于私人设施中——代表了另一种银行。从这种血样提取的干细胞仅限于在一系列罕见疾病中应用，而且它们不能像iPS的细胞那样扩大或分化。）虽然科学家们正在研究如何利用iPS细胞治疗疾病，但目前，仍然没有任何临床阶段的测试。此外，这些细胞还不能适用于人类器官移植，因为，目前创建它们的方法还可能携带一定的致癌风险。 “我们还没有确定哪种诱导方式是最好的，但在解决了技术问题之后，创建这样的银行是可行的，”山中伸弥说。