科普相当重要
尤其是前沿热点
比如干细胞
史上第一个人兽杂交胚胎实验获批,预计用于器官移植……
作者:吃瓜先生
来源:干细胞者说
最近,一则Nature新闻迅速在朋友圈刷屏,即日本政府批准开展“人兽嵌合胚胎”研究,允许研究者将这种胚胎“生下来”,并养大!
Nature对此事进行的报道
在2019年3月1日,日本文部科学省公布了关于“人兽嵌合胎”操作规范的最新修订版。根据新版修订,将人源细胞注入动物囊胚中制成的“人兽嵌合胎”,被允许有条件地放入动物母体中培育,并可以发育成形出生。日本从立法层面对“人兽嵌合胎”进行了支持,而此次的“人兽嵌合胎”实验批准是对该规则的一次实践。
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科普一下“人兽嵌合胚胎”
这项研究的设计是将人的胚胎干细胞注射到动物(例如“二师兄”)的囊胚。由于经过基因编辑,动物的囊胚无法发育成某个器官(例如胰脏),则嵌合胚胎的胰脏都由人的胚胎干细胞发育而来。再将嵌合动物的胰脏取出,就可以用于移植。
先了解一下物种嵌合体。动物学上将物种间的嵌合体根据其嵌合方式的不同分为三种类型:杂合体(Hybrid)、胞质嵌合体(Cybrid)和奇美拉(chimera)。
日本批准的这个人兽嵌合胚胎研究,就属于奇美拉。它并不是直接由人和动物交配产生的杂合体,而是采用特殊细胞技术,把某物种细胞引入到另一种物种的囊胚当中,形成两种物种细胞在胚胎内嵌合生长状态的奇美拉。
乍看起来,这个技术很完美,并且已经在小鼠、大鼠嵌合胚胎实验中证实了可行性。然而,这个技术最大的问题是伦理的争议。
由于人胚胎干细胞强大的多向分化能力,理论上可以分化成几乎任何细胞,当然也包括神经细胞和生殖细胞。由此带来嵌合动物身份界定这个棘手的问题。一头能像人思考的猪算什么呢?这头猪生育的后代又算什么呢?
因此,如果开了这类研究的口子,就等于打开了潘多拉魔盒,后患无穷,必须坚决反对。目前国际干细胞协会的共识也是这类研究的胚胎不能发育超过14天,即神经系统开始形成的时期,划了一道不可逾越的红线。而日本文部科学省出新规,将人源细胞注入动物囊胚中制成的“人兽嵌合胎”,不但胚胎发育可以超过14天,而且被允许有条件地放入动物母体中培育,并可以发育成生下来。
尺度之大,令人咂舌!
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没必要选择一条充满争议的路
有人也许会质疑,如果禁止这类研究,会不会阻碍再生医学的发展,进而影响人类的健康?其实,有很多种途径可以实现组织修复和再生,可谓条条大路通罗马,没必要选择一条充满争议的道路,而且这条路有可能动摇人类作为独特存在的根基。
体外形成组织和器官的标准技术路径是干细胞定向分化和组织工程技术的结合。尽管器官形成比体外定向分化更复杂,并不意味着无法实现,3D打印技术可以助一臂之力,微器官分化技术也是一个方向。目前科学家可以通过去掉心脏的所有细胞,只留下细胞外基质,再和心肌细胞进行共培养,就可以得到一个可以跳动的心脏。
首先,微胶囊技术是一个替代器官移植的方向。适合某些通过分泌细胞因子和活性物质(例如多巴胺、胰岛素)发挥作用的细胞。美国Viacyte公司正在开展人胚胎干细胞分化成的胰岛细胞+微胶囊技术治疗糖尿病的临床研究。
接着,体内重编程是实现原位再生的一个方向,目前已在动物实验中证实可行性。以心衰为例,缺血后心肌梗死导致成纤维细胞大量增殖,而向心肌梗死部位注射特定转录因子的组合,可以将成纤维细胞变成心肌细胞。随着基因治疗技术的发展,这类技术离临床应用的距离会越来越近。
还有,基因编辑技术也是解决免疫排斥一个很重要的方向,将导致免疫排斥的基因都敲除,这样动物的器官移植到人体内导致免疫排斥的风险大大降低。随着基因编辑技术的发展,同时编辑多个基因变得更容易。目前华人女科学家杨璐菡小姐姐成立了公司,进行这方面的研究。
最后,工程技术也是一条替代途径。以神经系统为例,神经元间的信号传递本质上是电信号。因此,可以通过电刺激,达到传递信号的目的。这方面的应用已经有报道,随着神经科学和计算机技术的发展会日渐成熟。
社会科学也能发挥不小的作用。通过优化器官捐献制度(例如教育、破除传统习俗等),可以提高器官捐献比例;而倡导健康生活方式,可以延缓衰老,降低器官移植的需求,从供需两个方向入手,解决器官供体不足的矛盾。
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潘多拉魔盒
因此,实现组织修复和器官再生,达到延长生命、提高生活质量的目的,有多种技术途径可以替代。而人兽嵌合胚胎尽管看起来美好,一定不能尝试,不能走钢丝。潘多拉的盒子一旦打开,想关上就没那么容易。就像核武器被发明后,对人类生存的威胁从未消除。一旦某个疯子按下按钮,人类和地球将不复存在。因此,这类洪水猛兽一定要从源头上杜绝。
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