用動物胚胎培育人類移植器官 面對的是理與技術兩座大山

编辑:薄荷绿℡ 2019-08-06 11:12:18
原標題:用動物胚胎培育人類移植器官 面對的是理與技術兩座大山

針對“日本政府支持科學家用動物胚胎培育人體器官”,《自然》官網進行了特別報道。

據英國《自然》雜志網站近日消息,一個利用動物培育人類器官的研究項目,首次獲得了日本政府支持。

一石激起千層浪。因為該研究一方面可能導致出現人類可供移植器官的新來源,但另一方面,廣大民眾及科學界人士擔憂實驗影響發育中的動物大腦,造成無法明確界定人與動物界限的局面。

目前,異種移植仍需要克服來自道德倫理和技術上的巨大障礙。

從未被真正“生產”的混合胚胎

人類和其它動物的混合胚胎,雖已經在美國等國家進行研究,卻一直以來從未被真正“生產”出來。目前在英國,胚胎研究由人類受精和胚胎管理局負責,美國則由國家科學院或生物倫理總統委員會提出倫理建議。而盡管美國政策允許相關研究,但自2015年以來,美國國立衛生研究院已暫停對此類研究的資助。

日本此前則是嚴格禁止含有人類細胞的動物胚胎生長超過14天,並禁止將這些胚胎移植到代孕子宮中。

這一“14天原則”,問世已40年——1979年,美國衛生、教育及福利部倫理咨詢委員會首次提出該規則,后被多數國家的監管機構採納並得到了遵守。

當時“14天原則”的確立是基於兩個理由,其一,彼時科技水平尚無法讓胚胎在體外生存達到14天﹔其二,政策研究者在細致咨詢及討論后,認為胚胎發育到14天時將開始形成一道“原線”,而這一結構會使得胚胎開始擁有一些個體特征,會引發倫理問題。

但在2016年,英國和美國研究人員分別成功培育了近10天的實驗室胚胎,將“14天規則”的極限一下子拉到眼前。以著名生物學家喬治·丘奇為首的哈佛大學科學家團隊提出,鑒於合成生物學等學科的巨大進步,是時候考慮更新這一規則了。喬治·丘奇說:“若繼續執行上述規則,則可能會錯過研究許多對社會、商業和政府政策產生巨大影響的科學問題。”

於是,關於“14天原則”的爭議日漸增多,人們發出疑問:如果科學技術已能夠突破14天的界限,且沒有別的辦法可以獲得這一方面對人類有價值的信息,那麼“14天原則”是否應重新商榷?

這被認為是生物界一場科學與倫理的交鋒。

從老鼠到豬,最終將服務於人體移植

就在今年3月,日本文部科學省制定了新規,允許在動物體內培育人類器官,從而加強利用動物培育移植用人體器官的相關研究。此舉旨在針對器官移植捐贈率低及易出現排異反應的現況,預計將為糖尿病等開啟治療新方向。

根據這項新規,日本東京大學、美國斯坦福大學的著名生物學家中內啟光的試驗計劃,得到了批准。

此次,中內啟光計劃將人類誘導多能干細胞(iPS細胞)植入小鼠和大鼠胚胎,並將胚胎植入實驗動物體內。他們的最終目標,是在動物體內培育能用於移植手術的人類器官,也就是說,這些器官最終將用於人體。

中內啟光表示,他將緩慢推進這項試驗:首先將分別培養雜交小鼠、大鼠胚胎至14.5天和15.5天,接著,他將申請在豬身上培育雜交胚胎,最長可到70天。

以最先進行的實驗鼠為例,研究人員會首先修改實驗鼠受精卵的基因,使其無法正常生成自身的胰臟等臟器﹔然后向受精卵中植入人類iPS細胞,培育含有人類細胞的動物胚胎“動物性集合胚”﹔之后再將其移植回實驗鼠子宮。他們希望,胎鼠長大后能擁有由人類iPS細胞形成的胰臟等。

據今年稍早時間日本媒體消息稱,豬身上的實驗與之類似,會在代孕母豬分娩前將胎兒移除,以檢查源自人iPS細胞的胰腺組織的量以及功能。

而這一基因工程胰腺,可用於治療患有嚴重糖尿病的患者。

什麼是人類,什麼是動物,如何界定?

以中內啟光為代表的科學家認為,具有正常機能的人體器官,如若能在動物體內培育成功,則人類移植醫療領域很多問題都可迎刃而解。

但在這之前,有一個問題必須要回答。芝加哥大學的醫生與生物倫理學家丹尼爾·蘇爾梅西表示:“為了獲得科學知識,我們對人類的所作所為是否有任何限制?而究竟哪些可以算人類?”

這正是相當一部分生物倫理學家的擔憂——此類研究可能導致目標器官的發育未按設計完成,特別是可能影響發育中的動物大腦,以及相關認知功能。

那麼,實驗鼠還是不是鼠?實驗豬還是不是豬?

這就是民眾最擔憂的,是否會出現“人獸雜交”生物問題。其答案又是否會令人不寒而栗?甚至,因為無從界定而無法做出答案?

針對倫理學家的質疑,中內啟光表示,他們已在實驗設計中考慮到了這些疑慮,因此他們嘗試的是有針對性的器官生成,這樣一來,雜合胚胎的發育隻限定在對胰腺的控制上。

據日本媒體稱,中內啟光團隊將會密切監察老鼠胎兒,一旦發現其大腦含有30%以上的人類細胞,將不予出生,產下后也會最長觀察2年。

日本北海道大學的科學政策研究員表示,目前謹慎行事是有益的,這樣可以更多地與公眾進行對話,從而減輕焦慮和不安。

不過,另一個問題同樣令人擔憂——讓人類細胞在另一個物種中生長,並不容易。

此前在2018年美國科學促進會會議上,中內啟光團隊聲稱已將人類iPS細胞植入羊胚胎中,但生長了28天的雜交產物僅含有極少的人類細胞,並不像一個“正經器官”——也可能是因為人類和綿羊之間的基因距離。

這再度引起一些科學家們的懷疑:頂著巨大倫理爭議去發展“人—動物胚胎”,是否有確切意義。

中內啟光的意見是,日本政府此次“開綠燈”,將使他們能夠解決這個問題。他們將對處於不同階段的iPS細胞以及轉基因iPS細胞進行實驗,確定是什麼限制了人類細胞在動物胚胎中的生長。

但現階段來看,混合胚胎研究的界限似乎仍未清晰劃定,究竟誰擁有明確的權利和客觀的洞察力,可以規范指導人類未來的生物研究方向?如果一切仍不明朗,那麼技術上的挑戰和倫理上的擔憂,依然使得器官異種移植的道路充滿變數。

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