@ 2017.08.11 , 23:43

美国科学家正在尝试人猪嵌合体

美国科学家正在尝试人猪嵌合体
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# 本文由 丁达尔蓝 投递译稿:

美国科学家正尝试在猪体内培育人体器官。他们已将人体干细胞注入猪胚胎中,制造名为“嵌合体(Chimera)”的人猪胚胎。这种胚胎是旨在克服全球移植器官短缺的研究的一部分。

来自加利福尼亚大学戴维斯分校的研究团队声称,由这种胚胎发育出的猪在样貌和行为上应与正常猪无异,只是身上的一个器官将由人类细胞组成。人猪嵌合体胚胎获准在母猪体内发育28天,随后研究人员会中止妊娠,并移出胚胎组织以供分析。

制造嵌合体
制造嵌合体胚胎需要经历两个阶段。首先,研究人员会应用一种名为CRISPR的基因编辑技术将DNA从刚受精的猪胚胎中移出,该DNA的作用是使最终的猪胎儿长出胰腺。这一步会产生一个基因“空位”或空隙。随后,人诱导性多能干细胞(iPS)会被注入胚胎。这些iPS胚胎源自成人细胞,会“回拨”为能发育成任何人体组织的干细胞。

加州大学戴维斯分校的团队希望人体干细胞会利用猪胚胎中的基因空位,使最终的猪胎儿长出人胰腺。

基因编辑技术能改变未来
领导此项研究的生殖生物学家帕博罗·罗斯(Pablo Ross)告诉我:“我们的希望是,该猪胚胎能够正常发育,但胰腺几乎全由人体细胞构成,并与器官移植病人相容。”

然而,这项研究充满争议。去年,美国首要的医学研究机构——美国国立卫生研究院,中止向此类实验提供经费。

人们主要担心人类干细胞可能会迁移并参与猪大脑的发育,使之在某些方面更像人类。
帕博罗·罗斯称这种情况虽不太可能发生,但却是该研究如此谨慎进行的关键原因:“我们认为生成人脑的概率极低,但我们将对此进行研究。”

生物孵化器
罗斯的团队此前曾在未制造基因空位的情况下将人类干细胞注入猪胚胎中。罗斯教授称,尽管他们后来在发育中的猪胎儿体内数处发现了人类细胞,但后者在与猪细胞的竞争中“举步维艰”。他们希望,通过在猪胰腺的产生过程中删除关键基因,人类细胞能够更加成功地生成类人胰腺。

另有其他美国团队制造出了人猪嵌合体胚胎,但无一获准诞下猪胎儿。

明尼苏达大学神经外科学系教授沃尔特·洛(Walter Low)称,猪是培育人体器官的理想“生物孵化器”,它不仅可能用于培育胰腺,还可能用于培育心脏、肝脏、肾脏、肺以及角膜。

他表示,如果iPS细胞取自需要进行移植手术的病人,那么可将这些细胞注入猪胚胎,这一猪胚胎的关键基因已被删去,以培育所需器官,如肝脏:“这一器官会在基因上准确复制你的肝脏,但要年轻得多,健康得多,你无需服用会带来副作用的免疫抑制药。”

不过,洛教授强调,他的研究采用了另一种名为名为TALENs的基因编辑技术,且仍处于初始阶段。该研究正试图识别必须移除的关键基因,以阻止实验猪发育出特定器官。

他的团队正尝试通过嵌合体胚胎培育会分泌多巴胺的人神经元细胞,用以治疗帕金森病患者。
这些胚胎获准发育最多62天——猪的妊娠期通常为114天左右。

和加利福尼亚的那支团队一样,洛教授表示他们正在监控猪脑受到的影响:“每培育一个器官,我们都会检视猪脑的情况,如果它变得过于似人,我们就不会让这种猪胎出生。”

动物病毒
基因编辑技术使此类研究在异种器官移植领域重获新生,并使动物器官为人所用的想法再次获得重视。

1990年代中期,人们曾希望转基因猪能为病人源源不断地提供器官,觉得跨物种移植并不遥远。但出于对人类可能感染动物病毒的恐惧,临床试验暂停了。

去年,哈佛医学院的一支团队使用CRISPR基因编辑技术移除了逾60个猪逆转录酶病毒拷贝。
该项研究的负责人乔治·丘奇(George Church)教授告诉我:“它所打开的可能性不仅在于猪器官的人体移植,还包括猪器官可臻完善的整体想法。基因编辑可以确保待用器官高度洁净、随需随用、十分健康,因此优于人类捐献器官。”

动物的痛苦
致力于终结工厂化农业的组织团体却对器官农场的想法感到恐慌。

世界农场动物福利协会的成员彼得·斯蒂文森(Peter Stevenson)表示:“我对开放动物受苦的新源泉感到焦虑。我们应该先让更多人捐献器官。如果这样还不够,再考虑使用猪,但前提是我们要少吃肉,这样,用于人类目的的猪在总数上不会增加。”

在希腊神话中,喀迈拉(音译,原文chimera,文中的嵌合体为此词意译)是喷火怪兽,由几种动物混合而成,像狮像羊又像蛇。科研团队相信人猪嵌合体应在样貌和行为上与普通猪无异,只是有一个器官将由人类细胞组成。

斯科特·法伦克鲁格(Scott Fahrenkrug)手下的明尼苏达公司Recombinetics正在嵌合体研究上与沃尔特·洛教授合作,他说:“也许喀迈拉一词将呈现出一种新意义,一种亲切得多的意义:喀迈拉(即嵌合体)将被视为大救星,因为它们将为病人们带来救死扶伤、易以为继的器官。”

在英国,有七千人正在等待移植器官,每年,有数以百计的人未能活到器官捐献者出现之时。

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

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