摘要:2019年,日本科学家宣布,他们在猪的体内成功培育出了人类器官。
2019年,日本科学家宣布,他们在猪的体内成功培育出了人类器官。
信息来源于北京科技报2019年8月1日发布
一只猪,竟然长着人的胰脏?此消息一出,舆论瞬间哗然,网友们纷纷批判质疑。
那么,为什么要选择猪作为培育载体呢?
本文陈述内容皆有可靠信息来源,赘述在文章结尾
这项名为“人猪嵌合体”的实验,出发点是为了解决当今世界面临的一大难题——器官短缺。
为什么说器官短缺是世界难题?
那是因为器官移植,是挽救众多患有心、肝、肾等重症患者生命的最后希望。
全球每年有数百万人,都在苦苦等待着器官移植的机会。
可真正能够等来一个匹配的器官,重获新生的人,却寥寥无几。
移植手术
在美国,每年有超过11万人进入器官移植等待名单,但实际获得移植的只有不到4万人。
器官在哪里?生命的希望在哪里?
无数患者和家属日夜祈盼,却只能在无尽的等待中渐渐失去希望。
在这场全球性的器官争夺战中,日本面临的形势尤为严峻。
截至2023年11月,该国约有1.4万人正在等待器官移植,其中需要肝脏和肾脏的患者最多。
器官移植
然而,让人绝望的是,日本每年器官捐献的人数却只有几百人,远远无法满足需求。
一个个鲜活的生命,就这样在等待中悄然凋零。
其中,有一位日本著名的职业摔跤选手鹤田。
他因肝病而急需移植治疗,却始终等不到合适的肝源,最终不幸离世。
他的遭遇,成为了器官短缺问题的一个缩影。器官短缺,究其原因,不外乎两点。
器官移植
一是供体器官来源有限,主要依赖于脑死亡或心脏死亡的患者。
二是即便有幸获得移植,患者术后仍要面临免疫排斥等风险,需要长期服用抑制免疫的药物。
显然,这已经不仅仅是一个医学问题,更是一个社会问题。
无数本可挽救的生命,就这样因器官短缺而逝去。无数家庭,就这样陷入无尽的悲痛和绝望。
医院内
面对亲人病床前渐渐冰冷的身体,面对孩子眼中渐渐熄灭的光芒,我们还能做些什么?
在这样的背景下,科学家们开始了一场艰难的探索。
他们提出了一个大胆的设想:能否打破物种的藩篱,用动物的器官来挽救人类的生命?
科研人员
在众多的候选动物中,猪很快成为了科学家们青睐的对象。
猪的器官在大小和结构上与人类极为相似。
它的心脏、肝脏、肾脏,甚至眼角膜,都与人类器官高度匹配。
而且猪的饲养成本低,繁殖能力却很强,非常适合大规模培育。
猪
这为器官移植提供了稳定的来源。更重要的是,猪的遗传背景相对清晰。
这有利于科学家进行基因编辑,削弱猪器官的抗原性,减轻人体的排异反应。
但是,异种器官移植绝非易事。最大的难题,莫过于人体免疫系统对外来器官的排斥反应。
设想一下,一个猪的心脏,突然被移植到人的体内,会发生什么?
细胞排斥
人体的免疫细胞会立即将其视为“入侵者”,发起猛烈的攻击,导致移植的器官迅速衰竭,功能丧失。
这也是历史上利用黑猩猩等灵长类动物器官进行移植的尝试,最终都以失败告终的原因。
尽管困难重重,但科学家们并未放弃。
他们将目光投向了一个全新的领域——“人猪嵌合体”技术。
这一大胆的设想,最初由日本的研究团队提出。
猩猩实验
2013年,日本京都大学的山中伸弥教授,因发现了诱导多能干细胞(iPS细胞)而获得诺贝尔生理学或医学奖。
这一突破性发现,为“人猪嵌合体”技术的诞生奠定了基础。
iPS细胞,是一种可以无限增殖、并分化为体内任何细胞类型的多能干细胞。
利用iPS细胞,科学家们开始尝试在动物体内培育人体器官。
细胞
信息来源于中国新闻网2016年6月8日发布
具体来说,“嵌合体”技术的操作步骤是这样的:
第一步,去除猪卵细胞中的细胞核,将从人体细胞核注入其中,形成“重编程”细胞。
然后,利用特定的诱导因子,将这些“重编程”细胞转化为iPS细胞。
接下来,就要将“囊胚”,也就是早期胚胎,从母猪子宫内取出。
再将人源iPS细胞注入“囊胚”,这样“人猪嵌合体”胚胎就形成了。
培育示意图
最后,将这些嵌合体胚胎重新植入母猪子宫,让其在猪体内继续发育,直到人体器官形成。
但这还不够,科学家们还需要在猪体内为人体器官的生长预留出“空间”。
他们会利用基因编辑技术,对猪胚胎进行“基因敲除”,使其丧失发育出特定器官的能力。
整个过程中,研究团队需要密切监测胚胎的发育情况。
他们要确保人源细胞只分化为目标器官,而不会进入猪的大脑或生殖细胞,以免引发更严重的伦理问题。
人源细胞
尽管“人猪嵌合体”技术的原理很简单,但实际操作却困难重重。
人源细胞在猪体内的分化发育过程难以完全控制,存在基因突变、畸形等风险。
心脏、肾脏等复杂器官的培育难度也非常大,胚胎存活率很低,需要精准调控多种细胞类型的分化和组织形成。
此外,人兽嵌合体能否孕育出功能完好、免疫耐受的人体器官,尚未得到临床验证。
人源细胞
尽管挑战不断,但科学家们的探索脚步从未停歇。
2019年,日本政府正式批准了东京大学和美国斯坦福大学联合开展的人体器官异种培育研究,为这一领域的发展扫清了政策障碍。
次年,日本科学家就宣布,他们已经成功地在猪胚胎中植入人源iPS细胞,并在猪体内培育出了含有人类胰脏细胞的嵌合体胚胎。
细胞
尽管人源细胞只占胚胎总数的1%左右,且未见其进入猪脑或生殖细胞,但这一里程碑式的突破,昭示着人体器官异种培育的可能性。
2022年,美国马里兰大学医学中心的外科医生们,实现了另一个历史性时刻。
他们将一颗经过10次基因编辑的猪心脏,移植给一名患有严重心衰的57岁男性患者。
这是世界上首例成功的动物器官移植手术。
信息来源于新华社2022年1月11日发布
培育过程
尽管患者最终因多重并发症于术后两个月不幸离世,但他在手术后曾经历了短暂的心脏功能改善,这一案例为异种移植技术的临床应用点燃了希望。
中国科学家也紧随前沿步伐,在“人猪嵌合体”研究领域取得了令世界瞩目的成果。
2023年,中国科学院动物研究所的团队宣布,他们成功地在猪体内培育出了含有人源细胞的嵌合体肾脏。
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通过对猪胚胎进行精准的基因编辑,研究人员使其肾脏发育受阻,继而将人源iPS细胞植入胚胎,在猪体内诱导出了人肾组织的生长。
这一突破性进展,不仅为攻克复杂器官的异种培育难题迈出了关键一步,也极大地提升了中国在该领域的国际声誉。
“人猪嵌合体”研究,已经成为全球生命科学领域的一个新的竞技场。
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从日本到美国,从欧洲到中国,各国科学家们正在加紧推进这项开创性的技术,力图在这场与疾病和死亡的较量中,率先突破人体器官培育的极限。
虽然“人猪嵌合体”的研究,为攻克人类器官短缺难题带来了一线希望。
但同时,也引发了一系列深刻的伦理拷问和风险隐忧。
首当其冲的,是人与动物界限模糊的问题。
胚胎
将人类细胞植入动物体内,使二者在胚胎阶段就难分彼此。
这被许多人视为是对人类尊严和动物本性的双重侵犯。
批评者担心,这可能导致人兽混合,产生不可预测、不可控的生物学后果,从而动摇人的根基。
与此同时,动物保护主义者对“人猪嵌合体”的动物福利问题提出了尖锐的质疑。
日本科研人员中内启光
这些特殊的生命体,究竟处于一种怎样的生存状态?
它们是否承受着非自然的痛苦?它们的权益如何得到保障?
更令人不安的,是这项研究所涉及的安全性和技术风险。
人兽嵌合体实验操作难度极高,稍有疏漏,就可能酿成难以挽回的严重后果。
小白鼠实验
有人指出,这项研究可能催生新的病毒或疾病,对人类和猪的健康构成威胁。
一旦异种移植引发难以预料的病毒传播,其影响之广泛、后果之严重,将是灾难性的。
支持者认为,在能挽救更多生命的前提下,打破常规禁忌无可厚非。
而反对者则坚持,即便是为了医学进步,也决不能逾越基本的伦理道德。
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“人猪嵌合体”研究虽饱受争议,但其初心是为了挽救更多生命。这项开创性技术的发展之路注定荆棘载途,需要科学界与社会各界共同守护。
但科学家们在追求科技进步的同时,更应恪守伦理道德底线,以对生命的敬畏之心行事。唯有科技创新与人文关怀相辅相成,才能开创人类健康福祉的美好未来。
【参考文献】
北京科技报-2019-08-01——《漩涡中的日本"人兽胚胎实验",到底想做什么?嵌合体生物了解一下》
新华社-2022-01-11——《世界首例!美国医生为患者移植转基因猪心脏》
中国新闻网-2016-06-08——《“人猪嵌合胚胎”挑战伦理极限 基因技术引担忧》
来源:夜下话文书