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日本批准在动物胚胎中培育人体器官 用于人体移植

2019-07-30 22:01:15

本文转自微信公众号“科技日报”

据英国《自然》杂志网站近日消息,一个利用动物培育人类器官的研究项目,首次获得了日本政府支持。

日本科学家计划将人体细胞插入大鼠胚胎。图片来源/《自然》网站

该研究引起广泛争论,因为其最终可能导致人类可供移植器官出现新来源,但异种移植目前仍需要克服来自道德伦理和技术上的巨大障碍。

从未被真正“生产”的混合胚胎

此前,日本禁止含有人类细胞的动物胚胎生长超过14天,并禁止将这些胚胎移植到代孕子宫中。

这一“14天原则”,起源于1979年。当时美国卫生、教育及福利部伦理咨询委员会首次提出该规则,后被多数国家监管机构采纳。当时“14天原则”的确立是基于两个理由,其一,当时的科技水平,尚无法让胚胎在体外生存达到14天;其二,政策研究者在细致咨询及讨论后,认为胚胎发育到14天时将开始形成一道“原线”(primitive streak),而这一结构会使得胚胎开始拥有一些个体特征,会引发伦理问题。

但近年来,修改“14天原则”的提议日渐浮上水面:如果科学技术已能够突破14天的界限,且没有别的办法可以获得这一方面对人类有价值的信息,那么“14天原则”是否应重新商榷?这被认为是生物界一场科学与伦理的交锋。

人类和其它动物的混合胚胎,已经在美国等国家进行研究,但从未被真正“生产”出来。而尽管美国政策允许相关研究,但自2015年以来,美国国立卫生研究院已暂停对此类研究的资助。

培育器官最终用于人体移植

就在今年3月,日本文部科学省制定了新规,允许在动物体内培育人类器官,从而加强利用动物培育移植用人体器官的相关研究。根据这项新规,日本东京大学、美国斯坦福大学的著名生物学家中内启光(Hiromitsu Nakauchi)的试验计划,得到了批准。

日本东京大学、美国斯坦福大学的著名生物学家中内启光。图片来源/斯坦福官网

此次,中内启光计划将人类诱导多能干细胞(iPS细胞)植入小鼠和大鼠胚胎,并将胚胎植入实验动物体内。他们的最终目标,是在动物体内培育能用于移植手术的人类器官,也就是说,这些器官最终将用于人体。

中内启光表示,他将缓慢推进这项试验:首先将分别培养杂交小鼠、大鼠胚胎至14.5和15.5天,接着,他将申请在猪身上培育杂交胚胎,最长可到70天。

以最先进行的实验鼠为例,研究人员会首先修改实验鼠受精卵的基因,使其无法正常生成自身的胰脏等脏器;然后向受精卵中植入人类iPS细胞,培育含有人类细胞的动物胚胎“动物性集合胚”;之后再将其移植回实验鼠子宫。他们希望,胎鼠长大后能拥有由人类iPS细胞形成的胰脏等。

据今年稍早时间日本媒体消息称,猪身上的实验与之类似,会在代孕母猪分娩前将胎儿移除,以检查源自人iPS细胞的胰腺组织的量以及功能。

而这一基因工程胰腺,可用于治疗患有严重糖尿病的患者。

图片来源/《科学》

谨慎行事,是否就能安抚不安?

以中内启光为代表的科学家认为,具有正常机能的人体器官,如若能在动物体内培育成功,则人类移植医疗领域很多问题都可迎刃而解。

但相当一部分生物伦理学家质疑,该研究可能导致目标器官的发育未按设计完成,特别是可能影响发育中的动物大脑,以及相关认知功能。

中内启光表示,他们已在实验设计中考虑到了这些疑虑,因此他们尝试的是有针对性的器官生成,这样一来,杂合胚胎的发育只限定在对胰腺的控制上。

日本北海道大学的科学政策研究员表示,目前谨慎行事是有益的,这样可以更多地与公众进行对话,从而减轻焦虑和不安。

不过,另一个问题同样令人担忧——让人类细胞在另一个物种中生长,并不容易。

此前在2018年美国科学促进会会议上,中内启光团队声称已将人类iPS细胞植入羊胚胎中,但生长了28天的杂交产物仅含有极少的类细胞,并不像一个“正经器官”——也可能是因为人类和绵羊之间的基因距离。

这再度引起一些科学家们的怀疑:顶着巨大伦理争议去发展“人—动物胚胎”,是否有确切意义。

中内启光的意见是,日本政府此次“开绿灯”,将使他们能够解决这个问题。他们将对处于不同阶段的iPS细胞以及转基因iPS细胞进行实验,确定是什么限制了人类细胞在动物胚胎中的生长。

但现阶段来看,技术上的挑战和伦理上的担忧,使得器官异种移植的道路依然充满变数。

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来源:“科技日报”微信公号 | 责任编辑:何书睿
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