美科學(xué)家稱將開始進(jìn)行人類移植豬組織試驗(yàn)

美科學(xué)家稱將開始進(jìn)行人類移植豬組織試驗(yàn)

據(jù)報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家日前表示，世界掀起了醫(yī)學(xué)革命的高潮，用不了多久，我們就可以把轉(zhuǎn)基因豬的組織移植給人類，用來治療一系列人類疾病。相關(guān)試驗(yàn)將在未來2到3年內(nèi)開始，屆時(shí)將利用特殊培育的豬產(chǎn)生的組織，給數(shù)百萬名糖尿病、大腦疾病和失明患者進(jìn)行治療。

把豬組織移植給人類，用來治療糖尿病、帕金森氏癥和失明的試驗(yàn)“即將進(jìn)行”，但是實(shí)體器官移植(心臟、腎和肝移植)仍需要“幾年時(shí)間才能變成現(xiàn)實(shí)”。

不過一名英國(guó)專家向他們的這一發(fā)現(xiàn)發(fā)起挑戰(zhàn)，他表示，這種移植存在的安全問題仍 “未解決”。人們擔(dān)心逆轉(zhuǎn)錄酶病毒會(huì)通過豬傳染給人類，引起新型疾病暴發(fā)，艾滋病毒就是通過不同物種間的交叉感染傳播開來的。在對(duì)異種移植(把動(dòng)物的組織和器官移植給人類)的評(píng)論過程中，匹茲堡大學(xué)托馬斯-斯塔茲爾器官移植研究所的專家稱，該技術(shù)已經(jīng)取得“巨大進(jìn)步”。劍橋的一家小生物科技公司“imutran”在20世紀(jì)90年代中期成為世界第一家把豬的心臟移植給猴子的公司，出現(xiàn)的免疫系統(tǒng)排異問題證明，手術(shù)比預(yù)想的更加困難，擔(dān)心安全問題對(duì)動(dòng)物器官移植的狂熱支持者也是一個(gè)沉重打擊。

經(jīng)過10年的發(fā)展，現(xiàn)在的關(guān)注焦點(diǎn)是移植細(xì)胞和組織，而非整個(gè)器官，例如為糖尿病患者移植胰腺干細(xì)胞，為帕金森氏癥患者移植腦細(xì)胞，為盲人移植眼角膜。這項(xiàng)移植技術(shù)目前仍存在一些問題，其中包括移植細(xì)胞喪失、血液凝塊和其他排異問題。不過很快就會(huì)出現(xiàn)新型轉(zhuǎn)基因豬，它們能夠克服這些問題，使人類移植組織試驗(yàn)“即將進(jìn)行”。

為什么人類的器官移植要使用豬，而不用與人更接近的黑猩猩？

在用豬器官移植之前，科學(xué)家們最先找上的動(dòng)物的確是黑猩猩，因?yàn)槿祟惻c黑猩猩的基因相似度約為98.5%，而且二者之間還能互輸Rh陽性血。

因此從1961年開始，美國(guó)外科醫(yī)生Keith

Reemtsma就將黑猩猩的腎臟移植到13名患者身上，不幸的是，這些人在移植后都出現(xiàn)了急性排斥反應(yīng)，最多不到9個(gè)月就去世了。更加恐怖的是，1981年，人們發(fā)現(xiàn)黑猩猩的基因里，攜帶有艾滋病病毒，而目前艾滋病毒已知的4種病株，均來自喀麥隆的黑猩猩及大猩猩，因此猩人實(shí)驗(yàn)也就此終止。

而豬之所以能夠成為人類器官供體，一方面是因?yàn)樨i的生長(zhǎng)周期短，一歲大小的豬就能為成年人提供合適的器官；另一方面，豬的器官結(jié)構(gòu)、大小和人類的非常接近，移植后能給人提供合適的動(dòng)力。此外，比起人類和黑猩猩體內(nèi)復(fù)雜的基因來說，豬的基因編碼相對(duì)簡(jiǎn)單，更方便人們找出與人類不相容的基因，2015年，哈佛大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)就提出CRISPR-Cas9的基因剪刀技術(shù)，成功培育出15頭能供人體器官的豬。有了這項(xiàng)技術(shù)，人和豬就能完美結(jié)合，病人再也不用為等一個(gè)器官就耗盡一生了。是人和豬的器官大小非常接近。其次豬在當(dāng)時(shí)并沒有顯現(xiàn)出任何能傳給人的疾病。

醫(yī)學(xué)家們卻先后遇到兩道難關(guān)，一個(gè)還是排斥反應(yīng)，器官被移植到人體內(nèi)，兩方的細(xì)胞初次見面難免會(huì)打架。

另一個(gè)是隨著醫(yī)學(xué)家的深入研究才發(fā)現(xiàn)，豬其實(shí)有毒?。∝i的基因中含有64個(gè)內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因，這些病毒基因?qū)ωi沒有威脅，但對(duì)人卻是各個(gè)致命。

人-豬嵌合體的產(chǎn)生，有朝一日可能有助于器官移植

人類干細(xì)胞被注入豬胚胎的圖像。由胡安·卡洛斯·伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特（Juan Carlos Izpisua Belmonte）提供。） 在實(shí)驗(yàn)中旨在尋找在動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)新人類器官的方法，研究人員最近成功地制造出包含豬、人和豬細(xì)胞的胚胎。

這些所謂的人-豬嵌合體（僅包含少量人細(xì)胞）在終止妊娠前在母豬體內(nèi)發(fā)育數(shù)周，根據(jù)一項(xiàng)新的研究，

“最終目標(biāo)是生長(zhǎng)功能性和可移植的組織或器官，但我們離那還很遠(yuǎn)，”研究研究員胡安·卡洛斯·伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特（Juan Carlos Izpisua Belmonte）在一份聲明中說，他是加利福尼亞州拉荷拉市索爾克生物研究所基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室的教授這是一個(gè)重要的第一步。

利用人-動(dòng)物嵌合體的實(shí)驗(yàn)是有爭(zhēng)議的，但去年夏天，美國(guó) *** 表示計(jì)劃取消一項(xiàng)禁止使用聯(lián)邦資金進(jìn)行此類研究的禁令。支持這項(xiàng)研究的人還說，人-動(dòng)物嵌合體可以帶來更好的研究人類早期發(fā)育和人類疾病的方法，以及改進(jìn)在特定條件下測(cè)試新藥的方法。[ 3個(gè)已經(jīng)存在的人類嵌合體]“KdSPE”人類動(dòng)物嵌合體“KDSPs”是一個(gè)由兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體組成的單個(gè)生物體，即它包含兩套DNA，其編碼在其內(nèi)部某處制造兩個(gè)獨(dú)立的生物體。在這項(xiàng)新研究中的人-動(dòng)物嵌合體中，胚胎主要含有動(dòng)物細(xì)胞，而人類細(xì)胞的數(shù)量相對(duì)較少。為了制造胚胎，研究人員在動(dòng)物胚胎發(fā)育的早期將人類干細(xì)胞注射到動(dòng)物胚胎中。

是一種鼠-鼠嵌合體。從大鼠干細(xì)胞中提取的細(xì)胞在小鼠胚胎發(fā)育中的心臟中富集。（胡安·卡洛斯·伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特）在這項(xiàng)新的研究中，研究人員首先對(duì)嚙齒動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看看它們是否能制造出含有一些老鼠細(xì)胞的老鼠。研究人員將大鼠干細(xì)胞注射到小鼠胚胎中，發(fā)現(xiàn)胚胎確實(shí)發(fā)育成小鼠，大鼠細(xì)胞存在于全身器官中，包括胰腺、腎臟、肺和心臟?？偟膩碚f，大鼠細(xì)胞在各個(gè)器官的細(xì)胞中只占很小的一部分，通常不到10%，而小鼠細(xì)胞則占其余部分。

有趣的是，研究人員指出，他們也在小鼠膽囊中發(fā)現(xiàn)了大鼠細(xì)胞，盡管大鼠本身沒有膽囊。現(xiàn)代老鼠的祖先在1800萬年前停止了膽囊的發(fā)育，那時(shí)老鼠從老鼠進(jìn)化中分化出來。研究人員說，這一發(fā)現(xiàn)表明，理論上，老鼠確實(shí)有能力產(chǎn)生膽囊，但在這些動(dòng)物身上進(jìn)行這種發(fā)育的基因程序受到抑制。

接下來，研究人員試圖刪除老鼠胚胎中的某些基因，包括制造心臟的關(guān)鍵基因，胰腺和眼睛。這一次，當(dāng)科學(xué)家引入大鼠干細(xì)胞時(shí)，大鼠細(xì)胞能夠彌補(bǔ)這些缺失，所以小鼠仍然發(fā)育出這些器官。[實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)的11個(gè)身體部位]

實(shí)驗(yàn)在豬的 中，研究人員接著使用豬胚胎和人類干細(xì)胞。科學(xué)家們使用了被稱為人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的細(xì)胞，這些細(xì)胞是“成人”細(xì)胞，經(jīng)過重新編程，使它們?cè)谠缙诎l(fā)育時(shí)類似于細(xì)胞；它們有可能在體內(nèi)形成任何組織。盡管如此，即使是這些誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞也經(jīng)歷了不同的發(fā)育階段，這些實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)挑戰(zhàn)是找出哪種形式的干細(xì)胞在豬胚胎中存活得最好，研究人員說：

研究人員最終發(fā)現(xiàn)，這些干細(xì)胞的“中間”形式在豬胚胎中生長(zhǎng)得最好。科學(xué)家們植入了嵌合體研究人員在豬胚胎中檢測(cè)到人類細(xì)胞，但人類細(xì)胞只貢獻(xiàn)了這些胚胎中總細(xì)胞的很小一部分。但研究人員說，這可以被認(rèn)為是一個(gè)好消息；一些人一直擔(dān)心人與動(dòng)物的嵌合體可能“太人性化”，特別是如果人的細(xì)胞對(duì)動(dòng)物的大腦有貢獻(xiàn)。

在新的研究中，然而，人的細(xì)胞并沒有成為腦細(xì)胞的前體；相反，研究人員說，它們開始發(fā)育成肌肉細(xì)胞和其他器官的細(xì)胞。

下一步的研究將是找出一種方法，引導(dǎo)人類細(xì)胞在豬體內(nèi)形成特定的人體器官，Izpisua Belmonte說。

這項(xiàng)研究發(fā)表在今天（1月26日）的《細(xì)胞》雜志上。

昨天，另一組研究人員也報(bào)告說，他們創(chuàng)造了鼠-鼠嵌合體，并能夠在大鼠體內(nèi)生長(zhǎng)功能性的鼠胰腺。

是關(guān)于生命科學(xué)的原始文章。

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