@ 2017.05.25 , 16:00

疯狂科学家之人猪杂交

科学家们最近宣称人类首次成功创造了人与动物的杂交品种,这将是生物学上的里程碑,真是喜大普奔!当然该研究从一开始就饱受着学术上的争议,也牵扯到人类道德的问题。即便如此,沙克研究所的这项研究证明了人类细胞可以在动物的组织器官中存活,甚至能在宿主动物体内生长发育。

这是生物医学上的巨大进步,也一直是科学家们不断追寻的梦想,如果能投入临床使用,它就能缓解捐献器官极度短缺的问题,解救万千生命。

要知道,每隔十分钟,等待器官移植的名单就会多一位患者的名字。而每一天,名单上的22个人就会因为没有适配的器官而死亡。假如,我们不再依赖慷慨的器官捐献者,而是在动物体内培养人类器官,也许就会有更多的生命得到拯救。

现在科学家们已经迈出了重要一步,由沙克研究所带领的国集团队在细胞(Cell)期刊上发表了论文。疯狂的科学家们制造了严格意义上的□□杂交嵌合体:它包含人类和猪两种生物的组织器官,它是真正的□□杂交体!

疯狂科学家之人猪杂交
credit: 123RF

在过去,想研究“□□杂交”几乎是不可能的。相关的实验不仅得不到政府的资金支持(沙克研究所依赖的是私人资金)。伦理道德也阻碍着科学家制造半人半兽的怪物。

如今,我们需要撇开伦理道德,以新的角度去审视半人半兽的嵌合体,因为它也许不是怪物,相反,它说不定是拯救人类的天使呢。

“在古代文明中,半兽人都与神明有着千丝万缕的联系。”论文的第一作者Jun Wu说道,“我们的祖先认为半兽人是人类的守护者。”从莫种意义上说,这也是他们团队研究的动力,他们希望有朝一日,□□杂交品种能真正的挽救人类的生命。

培育一个嵌合体!

有两种方法能进行□□杂交。其一是将器官直接从一个个体移植到另一个体身上。但是这种方法很难成功,因为寄主的免疫系统会排斥异体细胞,导致移植的器官很难存活。

另一种方法是从还没发育成型的胚胎开始,将一种生物的细胞移植到另一种动物的胚胎中,使其共同生长发育成杂交品种。这种方法听上去很不靠谱,但是它确实解决了许多如异体排异的问题,白猫黑猫抓到老鼠就是好猫!

Juan Carlos Izpisua Belmonte首先想到了用寄主胚胎培养器官的方法,这种方法看上去直截了当,但是却花费了40多位研究者近4年的时间才真正培育出一个健康的□□杂交嵌合体。

团队为了让实验更加顺利,决定站在巨人的肩膀上,他们参考了前人杂交小鼠(mouse)和大鼠(rat)的方法,先前的科学家早已知道了如何在小鼠体内生长大鼠的胰腺组织。最近的一个团队甚至成功用这种移植的胰腺组织治好了小鼠的糖尿病。

沙克研究所仅仅将这个概念向前推进了一步,运用名叫CRISPR的基因工程技术删除了小鼠胚胎中生长胰腺的基因,然后将能分化成胰腺的大鼠干细胞植入(干细胞有极强的分裂能力,是有发育成完整生物个体的潜能的特殊细胞),于是胚胎将正常生长发育。最终实验成功,这些胚胎发育而来的杂交老鼠成功活到了成年期。

紧接着,脑洞无敌大的团队尝试着老鼠的干细胞注射到猪的胚胎中,毫无疑问,实验失败了,因为老鼠和猪有着完全不同的进化历程和祖先。

但是猪和人类出奇的相似,猪的各类器官都与人类的外形相似。这些相似点似乎让实验变得可行。疯狂的科学家说干就干,他们将人类的干细胞注射到猪的胚胎中后,然后人猪杂交胚胎被移入到成年母猪的子宫培养3-4周,最后取出进行实验分析。

沙克研究所一共制造了186个成熟的杂交胚胎,用了近4年的时间,Wu说“每个猪胚胎中,我们估计只有不到十万分之一的人类细胞。”也就是说胚胎中的绝大多数细胞还是猪的。

但是研究还有一大堆的问题要解决,举个栗子,人类器官在杂交胚胎中生长缓慢。即使人类器官最终发育完整,移植到人类体内时,任然有可能发生排异反应,因为它仍然携带有猪的部分组织细胞。

□□杂交的下一步是不断增加猪胚胎中人类细胞的占比。已经有科学家对此展开了研究,不过科学家们也不确定是否能进一步提升人类细胞的比例。

想要在动物体内培养出完整的人类器官还有漫长的路要走,但是我们已经迈出了很重要的一步。杂交胚胎技术是研究人类胚胎和理解相关疾病的关键,也为今后的器官移植治疗提供了一条崭新的思路。

# 原文始发于公众号 牛油果进化论

本文译自 NationalGeographic,由译者 Hulk 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.8
赞一个 (14)

24H最赞