科學(xué)家們最近宣稱首次成功創(chuàng)造了人類和動物的雜交品種,這將是生物學(xué)上里程碑,真是喜大普奔!當(dāng)然該研究從一開始就飽受著學(xué)術(shù)上的爭議,當(dāng)然也受到人類道德的約束。但縱使飽受質(zhì)疑,沙克研究所的這項研究證明人類細(xì)胞可以在動物的組織器官中存活,甚至能在宿主動物體內(nèi)生長發(fā)育。
這是生物醫(yī)學(xué)上的巨大進(jìn)步,也一直是科學(xué)家們不斷追尋的夢想,如果能投入臨床使用,它定能緩解捐獻(xiàn)器官的極度短缺,解救萬千生命。
要知道,每隔十分鐘,等待器官移植名單就會添加一位患者的名字。而每一天,名單上的22個人就會因為沒有適配的器官而死亡。假如,我們不再依賴慷慨的器官捐獻(xiàn)者,而是在動物體內(nèi)培養(yǎng)人類器官,也許就會有更多的生命得到拯救。
現(xiàn)在科學(xué)家們已經(jīng)邁出了重要一步,由沙克研究所帶領(lǐng)的國集團(tuán)隊在細(xì)胞(Cell)期刊上發(fā)表了論文。瘋狂的科學(xué)家們制造了嚴(yán)格意義上的人獸雜交嵌合體:它包含人類和豬兩種生物的組織器官,它是真正的弗蘭克斯坦!
在過去,想研究“人獸雜交”幾乎是不可能的。相關(guān)的實驗不僅得不到政府的資金支持(沙克研究所依賴的是私人資金)。倫理道德也阻礙著科學(xué)家制造半人半獸的怪物。
如今,我們需要撇開倫理道德,以新的角度去審視半人半獸的嵌合體,因為它也許不是怪物,相反,它說不定是拯救人類的天使呢。
“在古代文明中,半獸人都與神明有著千絲萬縷的聯(lián)系?!盝un Wu說道,他是論文的第一作者?!拔覀兊淖嫦日J(rèn)為半獸人是人類的守護(hù)者?!睆哪N意義上說,這也是他們團(tuán)隊研究的動力,他們希望有朝一日,人獸雜交品種能真正的挽救人類的生命。
培育一個嵌合體!
有兩種方法能進(jìn)行人獸雜交。其一是將器官直接從一個個體移植到另一個體身上。但是這種方法很難成功,因為寄主的免疫系統(tǒng)會排斥異體細(xì)胞,導(dǎo)致移植的器官很難存活。
另一種方法是從還沒發(fā)育成型的胚胎開始,將一種生物的細(xì)胞移植到另一種動物的胚胎中,使其共同生長發(fā)育成雜交品種。這種方法聽上去很不靠譜,但是它確實解決了許多如異體排異的問題,白貓黑貓抓到老鼠就是好貓!
Juan Carlos Izpisua Belmonte首先想到了用寄主胚胎培養(yǎng)器官的方法,這種方法看上去直截了當(dāng),但是卻花費了40多位研究者近4年的時間才真正培育出一個健康的人獸雜交嵌合體。
團(tuán)隊為了讓實驗更加順利,決定站在巨人的肩膀上,他們參考了前人雜交小鼠(mouse)和大鼠(rat)的方法,先前的科學(xué)家早已知道了如何在小鼠體內(nèi)生長大鼠的胰腺組織。最近的一個團(tuán)隊甚至成功用這種移植的胰腺組織治好了小鼠的糖尿病。
沙克研究所僅僅將這個概念向前推進(jìn)了一步,運用名叫CRISPR的基因工程技術(shù)刪除了小鼠胚胎中生長胰腺的基因,然后將能分化成胰腺的大鼠干細(xì)胞植入(干細(xì)胞有極強的分裂能力,是有發(fā)育成完整生物個體的潛能的特殊細(xì)胞),于是胚胎將正常生長發(fā)育。最終實驗成功,這些胚胎發(fā)育而來的雜交老鼠成功活到了成年期。
緊接著,腦洞無敵大的團(tuán)隊嘗試著老鼠的干細(xì)胞注射到豬的胚胎中,毫無疑問,實驗失敗了,因為老鼠和豬有著完全不同的進(jìn)化歷程和祖先。
但是豬和人類出奇的相似,豬的各類器官都與人類的外形相似。這些相似點似乎讓實驗變得可行。瘋狂的科學(xué)家說干就干,他們將人類的干細(xì)胞注射到豬的胚胎中后,然后人豬雜交胚胎被移入到成年母豬的子宮培養(yǎng)3-4周,最后取出進(jìn)行實驗分析。
沙克研究所一共制造了186個成熟的雜交胚胎,用了近4年的時間,Wu說“每個豬胚胎中,我們估計只有不到十萬分之一的人類細(xì)胞?!?b>也就是說胚胎中的絕大多數(shù)細(xì)胞還是豬的。
?但是研究還有一大堆的問題要解決,舉個栗子,人類器官在雜交胚胎中生長緩慢。即使人類器官最終發(fā)育完整,移植到人類體內(nèi)時,任然有可能發(fā)生排異反應(yīng),因為它仍然攜帶有豬的部分組織細(xì)胞。
人獸雜交的下一步是不斷增加豬胚胎中人類細(xì)胞的占比。已經(jīng)有科學(xué)家展開了研究,不過科學(xué)家們也不確定是否能進(jìn)一步提升人類細(xì)胞的比例。
想要在動物體內(nèi)培養(yǎng)出完整的人類器官還有漫長的路要走,但是我們已經(jīng)邁出了最重要的一步。雜交胚胎技術(shù)是研究人類胚胎和理解相關(guān)疾病的關(guān)鍵,也為今后的器官移植治療提供了一條嶄新的思路。
來源參考
http://news.nationalgeographic.com/2017/01/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science/?source=mtcarousel
