【醫學突破】用老鼠培育出人類器官!日本批准首個「人—動物胚胎」實驗

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因為禁令不合時宜與技術有許多突破,日本近日解禁對混合胚胎的 14 天限制。Nakauchi 首先對實驗鼠受精卵進行基因編譯,後向受精卵中植入人類 iPS 細胞,再將人類細胞的動物胚胎移植回實驗鼠子宮。實驗如果成功,人類器官將有可能從動物身上被培育出來,然後移植到需要的人身上。(責任編輯:蕭信隆)

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7 月 30 日,對 Hiromitsu Nakauchi 來說應該是一個值得永遠銘記的日子。這一天,他獲得了日本政府的批准,在小鼠和大鼠胚胎中培養人類細胞。Nakauchi 的最終目標是生產具有人體細胞的器官,並最終實現人體移植。

Nakauchi 是東京大學和斯坦福大學幹細胞研究的領導者,他一直致力於「人-動物胚胎實驗」,就在昨天,他的實驗終於獲得的日本文部科學省的一個專家委員會的批准。

東京大學和斯坦福大學幹細胞研究的領導者- Hiromitsu Nakauchi

根據日本 2014 年開始實施的規定,日本研究人員可以將人類誘導多能幹細胞(iPS 細胞)注入動物胚胎,並且在動物身上培養這種「混合胚胎」(下文都以「混合胚胎」代指此類胚胎),但培養時間不得超過 14 天;而按照今年 3 月份修改後的新規定,研究人員可將這種「混合胚胎」移植到動物體內,並且繁殖出來。

Nakauchi 的實驗是日本在規定修改後第一個被批准的項目

不過,修改後的規定仍禁止將「混合胚胎」移植到人類子宮,並禁止產出的幼獸交配繁殖。

「14 天禁令」的瓦解

「人-動物的混合胚胎」一直是個非常有爭議的話題。儘管有相關實驗一直在進行,但是此前,日本遵循的是 「培養時間不得超過 14 天」 的規定。

這其實也是世界上許多國家遵循的一項「倫理守則」,儘管沒有任何國際上的法律約束,但是這項守則在包括英國在內的 12 個國家受法律保護,在包括美國在內的 5 個國家被當作指導方針。

1978 年,第一個試管嬰兒路易斯·布朗出生,引發了許多關於胚胎生命權的討論,胚胎在多久後在倫理上是一個真正的人?發育多久的胚胎就不能被用於實驗了?

14 天禁令包含著人類對於一個生命誕生的共識。

1978 年,世界上第一個試管嬰兒路易斯· 布朗

當時,美國一個倫理諮詢委員會被要求對此提出更廣泛的建議,時任喬治城大學肯尼迪研究所生物倫理中心主任的 Leroy Walters 當時是該諮詢委員會成員。「我們都在思考,什麼才是一個合適的上限?出於各種原因,我們一致認為,14 天是一個合理的期限,儘管這遠遠超出了任何人能夠實現的期限。」

此後,14 天就成了胚胎研究相關機構和個人的一個默認規則,當然,Walters 說出這句話的時候,也沒有機構達到將胚胎培養 14 天的技術。

隨著技術突破,情況有了大變化

2017 年夏天,洛克菲勒大學教授 Ali Brivanlou 和劍橋大學教授 Magdalena Zernicka-Goetz 在《自然與自然細胞生物學》雜誌上發表了第一張人類胚胎培養到第 10 天、第 11 天、第 12 天和第 13 天的圖片。其實這項實驗還可以持續下去,但是因為「14 天禁令」,他們終止了實驗。

14 天也是人類胚胎拉長並形成一條叫做原線(primitive streak)的線的時間,這條線標誌著脊髓最終生長的通道,Brivanlou 說。「換句話說,這是你生命中最重要的時刻,不是離婚,也不是結婚或者生孩子,而是你把『頭』和『屁股』分開的時刻。」

10 天(左)和 11 天(右)的人類胚胎

是潘朵拉的盒子還是阿里巴巴的寶藏?

獲得了政府的批准後,Nakauchi 就可以不會在第 13 天終止他的實驗了。

他計劃先培養小鼠「混合胚胎」到 14.5 天。這時,胚胎的器官已大部形成,而且幾乎足月。之後,他還將在大鼠身上做同樣的實驗,把「混合胚胎」培育到大約 15.5 天。

之後,Nakauchi 計劃向政府申請批准,在豬身上培育「混合胚胎」,最長到 70 天。

對於 Nakauchi 來說,他是在做一件前無古人的事。這一胚胎培養計劃的最終目的,是培養出可以移植給人的器官。

據不完全的統計數據,全世界大概有 200 萬人需要器官移植,但是器官捐獻的數量遠低於需求。而 Nakauchi 的實驗如果成功,那麼人類器官將有可能從動物身上被培育出來,然後移植到需要的人身上,這樣的話,Nakauchi 的成果對於那些需要器官移植的人來說,無疑是「阿里巴巴的寶藏」。

儘管這個終極目標還有很長的路要走,但 Nakauchi 計劃慢慢來,以便公眾的理解和信任能夠迎跟上。「我們並不期望馬上創造出人體器官,但是這使我們能夠在我們已經掌握的技術基礎上推進我們的研究。」Nakauchi 告訴日本媒體朝日新聞。

然而,一些生物倫理學家擔心的就是人類細胞如果偏離要發育的目標器官,進入正在發育的動物大腦,那麼就有可能影響其認知,從而產生擁有一定人類智慧的動物。

但是 Nakauchi 表示,他們已經在實驗設計中考慮到了這些擔憂。他說:「我們正在嘗試進行有針對性的器官生成,這樣一來,細胞就只能到達胰腺。」

Nakauchi 的做法是首先對實驗鼠受精卵進行基因編譯,使其不能製造胰腺,而後向受精卵中植入人類 iPS 細胞,之後再將培育的含有人類細胞的動物胚胎「動物性集合胚」移植回實驗鼠子宮。

雖然中內和他的團隊將目標區域控制在胰腺,但是如果他們發現超過 30 %的囓齒動物大腦是人類的,他們將中止實驗。 這也是政府防止「人性化」動物出現的條件的一部分。

各國幹細胞研究限制逐漸解禁

隨著對於人類胚胎幹細胞研究的不斷深入,對於上文提到的「14 天禁令」,許多研究人員都覺得有點不合時宜。

在同一期記錄第一個 13 天人類胚胎培養的報告中,《自然》雜誌發表了一篇評論文章,呼籲科學家和倫理學家重新考慮 14 天規則:「鑑於不斷發展的科學及會帶來的潛在益處,監管機構和相關人員應該反思這一限制的性質並重新評估其利弊。」

這樣的情況導致了許多國家已經為胚胎幹細胞研究鬆綁。雖然爭議很大,但是胚胎幹細胞的轉化研究已經在全球範圍備受關注,特別是胚胎幹細胞與再生醫學領域,這背後重大的醫學意義讓各國政府都加進了腳步。

早在 2009 年,歐巴馬政府宣布廢除前布希政府 2001 年以來的禁令,允許聯邦政府資金用於人類胚胎幹細胞研究,同年,美國 FDA 授權了全球首個人類胚胎幹細胞療法的人體臨床試驗。

英國幹細胞研究政策環境最為寬鬆,也是首個將基於治療性克隆研究目的的人體細胞核移植研究合法化的國家。

即使對於胚胎幹細胞研究一向嚴令禁止的德國,政策也在逐漸鬆動,在 2008 年也立法允許研究人員使用進口胚胎幹細胞進行研究。

儘管如此,Nakauchi 被允許將含有人類誘導多能幹細胞(iPS 細胞)的動物胚胎培育,並且繁殖出來這一事件,還是在國際上引起了不小的爭議和一些倫理學家的擔心。

而相比倫理學家的擔心,這屆網友對於此事的態度卻沒有那麼嚴肅,在 Reddit 上這一話題下獲贊最多的一條是:「日本人絕對想造『貓女』,動漫應該負責任。」

(本文經合作夥伴 大數據文摘 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈老鼠有望“长出”人类脏器?日本批准首例人—动物胚胎实验 〉。首圖來源:pxhere。)

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