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恐怖科幻片竟成现实?移植器官真从猪身上长出来..

时间:2018-03-13  来源:英国报姐   作者:网管   点击:

在美国,每一年有近8000名等待器官移植的病人去世。而在中国,等待器官移植的病人接近200万人。在漫长的等待中,许多病人带着遗憾告别了世界。

各国科学家对器官移植的研究从未停止,在几百年的医学发展中,许多科学家将触角伸向了一个未知的领域:异种移植。

异种移植,是指将一个物种的组织,移植到另一个物种体内。而符合人类器官移植需求的动物里,对猪、猩猩、羊的研究最为广泛。

(图源:Times)

就在上周,来自日本明治大学和京都府立大学的研究者们对外宣布,他们培育出了可供人类器官移植的迷你猪。

(图源:Yomiuri Shimbun)

难道人类真的要成为“精致的猪猪男孩女孩”?!在不久的将来,人类真的可以通过异种移植,彻底终结因为器官衰竭导致的疾病吗?事情,没那么简单。

其实,异种移植多年前就出现在科学文献里。最早的案例之一,是医生将兔子的肾脏切片,植入进了患有肾脏功能衰竭的孩童身体里。

可随着医学的发展,异种移植带来的潜在危险一一显现。严重的排异反应、动物病毒传染等,迫使科学家重新审视异种移植的有效性和可行性。

(图源:ResearchGate)

一边是极度缺乏的人体器官捐献数量,一边是庞大的等待移植器官救命的患者群体,这场科学攻坚战,一直没有停歇。

而在无数次失败的研究总结后,时至今日,利用和人体器官构造相似的猪、猩猩、羊等动物的器官进行移植手术的报道已经并不罕见。许多心脏病人在更换心脏瓣膜时,会选择处理过的,符合人体需求的猪心瓣膜。

(图源:Times)

但仅仅移植心脏瓣膜这样的人体器官,对比需要心肺肾,或者胰腺、肝脏的病人来说,并不能解决根本的问题。

这次日本科学家公布的研究成果,为那些挣扎在生死上的患者们,提供了一线希望。在公布的实验结果中科学家表示,他们在无菌环境里培育了17只迷你猪。在母猪生育前,他们采取介入的手法,将幼崽取出。

(图源:DM)

通过人工牛奶继续饲养的过程里,迷你猪接受了超过40种病毒的测试,达到免疫效果的同时,科学家也期盼猪在成熟后移植器官时,不会对人体健康产生威胁。

不过,日本科学家进行的动物实验已经不算罕见。就在去年夏天,哈佛大学医学院的教授George Church,通过CRISPR-Cas9基因技术,直接在猪细胞的阶段,将带有病毒的基因筛了出去,立志从根源上剔除病毒。

(图源:Harvard)

但是,有没有一种方法,让人工培植的器官,更加符合人类的身体需求?一些科学家提出假设:将人类的干细胞,植入进动物胚胎里,在胚胎阶段,直接培育出人类需要的器官。

(图源:Cell)

这个方法,听上去和科幻恐怖片里的剧情一样,令人有点心惊胆颤。而事实是,真的有科学家这么做了。

在日本科学家培育迷你猪、哈佛教授运用基因技术剔除动物病毒的同时,位于加州的Salk Institute索尔克独立研究所宣布,他们成功培育出植入了人类干细胞的猪胚胎。

(图源:NG)

在这个实验里,科学家探索了是否能够以猪胚胎为载体,培育出人类器官。而科学家使用的,是人类的干细胞。

这种细胞,存在于多细胞组织里,能够通过有丝分裂与分化,形成多种特化细胞。换句话说,干细胞是一种万能细胞。

(图源:Cell)

科学家假设,通过基因介入技术,阻断形成猪器官的基因组,将万能的干细胞植入,也许能够长出人类的胰脏、心脏等重要器官,进而达到最终的目的:异种移植。

(图源:ScienceU)

在科学层面,实验成功了,胚胎成功存活。但在伦理方面,却引发了争议。因为,万能的干细胞,有着生成大脑的潜力。

尽管科学家明确表明,人类DNA只占到几乎为零的成分,研究所还是在实验进行到28天时,终止了胚胎的生长,这也是胚胎最后成型前的时间。

(图源:Times)

人们提出疑问:如果植入了人类干细胞的猪胚胎最终成活,那,它到底是人,还是猪呢?细思极恐。

但放下伦理的争议,异种移植依然是科学家一直在探索进击的领域。将病人从等待器官移植的生活里解脱出来,让他们拥有活下来的机会,一直是科学家不懈努力的方向。

(图源:STAT)

前文中提到的,美国哈佛大学利用CRISPR-Cas9基因技术修改细胞基因组的研究背后,有一位来自中国的科学家杨璐菡博士。

(图源:STAT)

她不但和导师George Church博士共同创建了异种移植的生物科技公司,也是研究成果背后的功臣之一。2014年,她被福布斯评选为全球30位30岁以下的杰出青年科学家,去年也入选了世界经济论坛的“全球青年领袖”奖项。

(图源:STAT)

面对复杂的异种基因,筛选病毒技术的研发和改进,仍然需要花费大量的时间和精力。杨博士对记者说:“时间紧迫,我们责任重大。”

(图源:STAT)

而国内的科学家,也一直走在异种器官移植的研究领域的前列。就在不到三年前,由中国科学家首创的“猪角膜”移植技术,是全球首个完成临床试验的生物工程角膜。

(图源:Xinhua)

处理过的猪角膜,通过手术移植到人的眼球上,形成新角膜组织的专利技术,帮助了许多病人重见光明。

(图源:DM)

不过,尽管这项技术已经运用到临床阶段,患者仍然可能会和接受人类角膜移植的病人一样,产生排斥反应。

科学的发展,总会遇到各种各样的困境和挑战。在异种移植这样的科学领域,一边是关于植入人类干细胞的猪胚胎的伦理争论,一边是数以百万计等待器官移植的病患,科学的道路,从来都是,任重道远。

source:

https://news.nationalgeographic.com/2018/02/sheep-human-hybrids-chimeras-crispr-organ-transplant-health-science/

https://news.nationalgeographic.com/2017/01/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science/

http://time.com/5159889/why-pig-organs-could-be-the-future-of-transplants/

https://www.economist.com/news/science-and-technology/21737245-mix-and-match-using-domestic-animals-make-human-organs

https://www.theatlantic.com/science/archive/2017/08/pig-organs-for-humans/536307/

http://science.sciencemag.org/content/357/6357/1303

https://www.statnews.com/2017/04/06/crispr-pig-organs-transplant-luhan-yang/

http://www.scmp.com/news/china/society/article/2107318/sight-chinese-mans-eye-restored-after-pig-cornea-transplant

https://today.mims.com/chinese-man-restored-eyesight-after-pig-corneal-transplantation

https://www.ibtimes.co.uk/pig-eye-transplant-chinese-boy-saved-blindness-by-porcine-cornea-1548966

https://en.wikipedia.org/wiki/CRISPR

http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)31752-4


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