日本批准在動物胚胎中培育人體器官 用於人體移植

本文轉自微信公眾號“科技日報”

據英國《自然》雜誌網站近日消息，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。

日本科學家計劃將人體細胞插入大鼠胚胎。圖片來源/《自然》網站

該研究引起廣泛爭論，因為其最終可能導致人類可供移植器官出現新來源，但異種移植目前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

此前，日本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”，起源於1979年。當時美國衞生、教育及福利部倫理諮詢委員會首次提出該規則，後被多數國家監管機構採納。當時“14天原則”的確立是基於兩個理由，其一，當時的科技水平，尚無法讓胚胎在體外生存達到14天；其二，政策研究者在細緻諮詢及討論後，認為胚胎髮育到14天時將開始形成一道“原線”（primitive streak），而這一結構會使得胚胎開始擁有一些個體特徵，會引發倫理問題。

但近年來，修改“14天原則”的提議日漸浮上水面：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。

人類和其它動物的混合胚胎，已經在美國等國家進行研究，但從未被真正“生產”出來。而儘管美國政策允許相關研究，但自2015年以來，美國國立衞生研究院已暫停對此類研究的資助。

培育器官最終用於人體移植

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。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啓光（Hiromitsu Nakauchi）的試驗計劃，得到了批准。

日本東京大學、美國斯坦福大學的著名生物學家中內啓光。圖片來源/斯坦福官網

此次，中內啓光計劃將人類誘導多能幹細胞（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，也就是説，這些器官最終將用於人體。

中內啓光表示，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和15.5天，接着，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；然後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”；之後再將其移植回實驗鼠子宮。他們希望，胎鼠長大後能擁有由人類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。

圖片來源/《科學》

謹慎行事，是否就能安撫不安？

以中內啓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。

但相當一部分生物倫理學家質疑，該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。

中內啓光表示，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，雜合胚胎的發育只限定在對胰腺的控制上。

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，中內啓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：頂着巨大倫理爭議去發展“人—動物胚胎”，是否有確切意義。

中內啓光的意見是，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，技術上的挑戰和倫理上的擔憂，使得器官異種移植的道路依然充滿變數。