人曾交互mouse放(机器人mouse)

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人曾交互mouse放(机器人mouse)插图

图文:电影《疯狂外星人》剧照

文 | 油酱

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它来了,它带着黑科技来了……

据《自然》杂志报道:日本政府开全球之先河,批准了国内一项人兽杂交胚胎实验。

日本文部科学省将于8月下旬正式允许东京大学及美国斯坦福大学的一项在动物体内培育植人体脏器的研究计划。预计将为糖尿病等开启治疗新方向。

人兽胚胎杂交,理论上利于器官移植。

不过此次试验还是引起了国际不小的争议,和一些伦理学家的担心。

Makauchi是东京大学和斯坦福大学干细胞研究的领导者,他一直致力于“人-动物胚胎实验,就在7月30日,他的实验终于获得日本文部科学省的一个专家委员会的批准。

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将人类的组织器官与动物的组织器官混合,并在动物体内生长,用以提取器官供人移植或者治疗疾病,一直是个诱人的计划。

因为人体捐赠器官较少,并且源自人的活体资源也受技术和伦理限制。

如提供者的干细胞,一是需要人类白细胞抗原的配型,而大部分相同或完全一样的配型较少;二是需要遵守供需双方的知情同意等伦理原则。

为了突破这些限制,培养人兽结合的胚胎或器官就成为一种尝试,这既可以减少免疫排异,还可以获得大量的生物资源以供移植和治病。

此次日本批准的人兽胚胎试验,就是在老鼠体内的受精卵中,植入人体的诱导多能干细胞,以制作人与动物的细胞混合而成的“动物性聚合胚胎”。

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再让该胚胎在动物母体子宫内孕育,从而产出体内有人类胰脏等器官的幼体。

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图为这一实验的原理图:

从中可以看到这种实验是将一种名为IPS的人体细胞注入到一种经过基因编辑后不会长出某种器官--比如肝脏的动物胚胎中,以观察这种动物长大后,其体内的人体细胞会不会在其体内长出对应的人体器官。

如果能获得这样的器官并供人类移植,从理论上来讲,应该可以避免免疫排异反应。

同时动物体内生长的胰脏也可以用以提取胰岛细胞或胰岛素来治疗糖尿病。

以前,人兽胚胎杂交常用的方法是胞质杂交,即先从动物的卵细胞中取出细胞核,再把人的细胞核移植进去,通过电击让细胞组织整合,产生一个新的细胞。

由于这个新细胞的细胞核来自人的卵细胞,但是又包含动物细胞质中少许的线粒体DNA,所以胞质杂交所生成的胚胎包含的绝大部分遗传密码属于人类,只有不到1%的遗传物质来自动物。

生物杂交还有另外两种情况,一是用一种动物的精子对另一种动物的卵子受精,使得受精卵中来自两种动物的基因各占一半。

另一种杂交被称为嵌合体,即把一种动物的胚胎细胞和另一种动物的胚胎细胞混成一起,共同组成一个完整的胚胎。

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日本研究者的做法就是把人体的诱导多能干细胞植入人体,类似于嵌合体,但尚不清楚这样的胚胎嵌合体人兽细胞的比例各是多少。

但无论哪一种方法,都是在组合或杂合人与动物的细胞和组织,且如果通过胚胎组合生成新的生物后,就有可能通过遗传形成新的物种,对人类的实际危害也无法预料。

尽管日本方面称能控制,只要发现小鼠的大脑含有30%以上的人类细胞,就不会让其出生,但情况也是在不断变化。

不过相关技术思路并不是新冒出来的,在此之前,其实已经有很多类似的实验在进行。

早在2016年,科学家就培育了人-猪嵌合体胚胎;在2008年,科学家又弄出了人-羊嵌合体胚胎。

当然他们都在28天后终止了实验,并没有让它们充足发育。

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另外在2017年,Nakauch和他的同事曾用小鼠的IPS细胞进行过测试,并且成功培育出了一个由小鼠细胞构成的胰脏。

而将其移植到另一只被设计成有糖尿病的小属体内后,移植的器官开始工作,最终对糖尿病小属起到了治愈效果。

从实验目的的角度来看,这项研究似乎在未来很有意义。

道德问题

一些生物伦理学家担心人体细胞可能会偏离目标器官的发育,进入正在发育的动物大脑,并可能影响其认知。

Nakauchi说:在实验设计中已经考虑到了这些问题。也正在努力做有针对性的器官生成,因此细胞只能进入胰腺。

在2017年,Nakauchi和他的同事报告了将小鼠IPS细胞注射到无法产生胰腺的大鼠的胚胎中。大鼠形成完全由小鼠细胞制成的胰腺。

Nakauchi和他的团队将胰腺移植回一只经过糖尿病改造的小鼠,大鼠产生的器官能够控制血糖水平,有效治愈患有糖尿病的小鼠。

当然,有些人感觉即便实验成功,这对长着人类器官的动物来说,实在有些残忍。

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当然支持者也有不少,一项关于2016年2月至4月期间的调查显示,关于这类合体的出现,日本人中大约有64.5%的公众和83.8%的研究人员表示支持。

或许对于那些等待器官移植而苦苦不得的病人来说,这是一个值得让人期待的好消息。

但话说回来,在面对这种尖端的、触及人类未知领域的科学研究时,人们也应当持有谨慎和批判的态度。只不过这种批判应出于对研究的认真负责和实事求是。

人兽杂交胚胎当然可以研究,但必须要有限制和禁区。更重要的是在应用这类研究结果时要进行效益风险评估。

未来这样的研究会获得什么样的结果,更需要密切监控,否则,科学带给人类的就不是福音,而可能是灾难。

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