日本「人與動物胚胎試驗」:令豬體內長出人類器官,說是為救人命

2024年12月12日11:55:05 科學 1900

本文陳述所有內容皆有可靠信息來源,贅述在文章結尾

豬的外表,人類的器官,對於這種怪異的組合,日本科研團隊卻直言這是為救人命。

今年2月份,日本便首次培育出了適合向人體移植器官的豬,並且還揚言最早要在2025年啟動臨床試驗

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圖片來源於網路

到了10月8日,日本慈恵會醫科大學得橫尾隆團隊,更是在「生產人豬嵌合腎類器官」方面,取得了突破性的進展。

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日經中文 2月18日 關於「日本首次誕生適合向人體移植器官的豬」的報道

那麼,日本這些所謂的「半人半豬」試驗,到底是挽救性命的神器,還是打開了一個關乎倫理的「潘多拉魔盒」呢?

為什麼需要大量的人體器官?

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器官移植,被譽為現代醫學的奇蹟,曾拯救了無數瀕臨死亡的生命,但供需之間的巨大懸殊,卻讓這一奇蹟難以普及。

以腎臟移植為例,在一些國家等待腎臟移植的患者超過10萬人,但是每年能夠獲得腎源的卻不足萬人。

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對於那些處於生命邊緣的患者來說,漫長的等待無異於絕望,那麼,為什麼會出現這樣的困境?

首先,器官捐獻者的數量遠遠不足,無論是文化觀念的制約,還是對手術風險的擔憂,都讓許多人在捐獻器官的問題上猶豫不決。

即使有了捐獻者,器官移植後還面臨著巨大的挑戰——免疫排斥反應

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人體免疫系統會將移植的器官視為「外來者」,發動猛烈的攻擊,這可能導致器官移植的失敗,甚至危及患者的生命。

面對如此嚴峻的挑戰,科學家們一直在探索突破的可能性,在此背景下,他們想到了一個大膽的設想:能否在動物體內培育出適合人類移植的器官?

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這一大膽的設想如果能夠成功實現,那麼困擾醫學界多年的器官短缺問題或許就能迎刃而解。

其實早在20世紀,科學家們就曾嘗試將動物的器官直接移植給人類,但由於物種間的差異和強烈的免疫反應,這些嘗試均以失敗告終。

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不過隨著基因編輯和幹細胞技術的飛速發展,這一想法再次被提上日程。

不過不同的是,這一次科學家們的目標不再是直接移植動物器官,而是在動物體內培育含有人類細胞的器官。

豬:理想的「器官培育者」

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在尋找能夠培育人類器官的動物時,科學家們將目光投向了豬,這並非偶然的選擇。

因為豬的器官尺寸與人類極為相近,無論是心臟、肝臟還是腎臟,都在大小和形態上與人類的對應器官相似。

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這種生理上的契合,為器官移植的可行性提供了堅實的基礎。

不僅如此,豬的生理功能和代謝過程也與人類高度相似,豬的血液成分、器官功能以及免疫反應等都與人類有著密切的關聯。

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這意味著來自豬的器官在功能上更容易適應人類的體內環境,發揮正常的生理作用,為患者的生命續航。

此外,豬的繁殖能力強妊娠周期短,僅為114天左右,一次產仔數更是可達十幾頭,這種旺盛的繁殖特性,便於在較短時間內獲得大量用於器官培育的豬。

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加之豬的飼養成本相對低廉,養殖技術成熟,管理起來也較為方便,這也為大規模開展相關研究和應用奠定了基礎。

更為關鍵的是,隨著基因編輯技術的迅猛發展,科學家們可以對豬的基因組進行精準的修改。

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科學家們通過剔除或替換豬的特定基因,能夠減少或避免器官移植後的人體免疫排斥反應,提高移植的成功率。

這項技術的進步,使得在豬體內培育適用於人類的器官成為可能,也正是基於以上優勢,豬被視為培育人類器官的理想「候選者」,被寄予厚望。

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研究人員培植克隆豬

可是選擇豬作為「器官培育者」,就意味著道路一片坦途了嗎?科學家們要在豬體內培育人類器官,具體是如何實現的呢?

為了實現這一目標,科學家首先利用CRISPR等基因編輯技術,對豬的受精卵進行修改,刪除或抑制與目標器官發育相關的基因。

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以胰臟為例,通過基因編輯,使豬胚胎無法形成自己的胰臟,接下來科學家會將人類的iPS細胞注入到經過基因編輯的豬胚胎中。

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iPS細胞具有分化為任何人體細胞的潛能,當豬胚胎因為基因缺失無法發育出某個器官時,人類的iPS細胞就會「填補空缺」,開始發育成人類的器官。

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然後,只需要經過一段時間的發育,隨著豬胚胎的逐漸成長,在其體內人類細胞在發育過程中就形成了我們需要的目標器官,例如,人類的胰臟、腎臟等。

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因為這些器官含有大量的人類細胞,理論上是可以用於移植的,目前,世界上很多國家都在斥巨資推動這項研究的進程。

世界各國的研究進展

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早在2019年,日本政府就批准了在動物體內培育人類器官的研究計劃,日本的科學家們還利用上述方法,嘗試在豬的胚胎中培育出了人類的胰臟

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2024年2月份,日本宣布他們首次誕生了適合向人體移植器官的豬,日本科學家表示這些豬的基因已經被修改了,即便是給人移植,也很難發生排斥反應。

在「跨物種器官移植」領域取得突破性進展後的日本,還計劃最早在2025年度啟動臨床試驗

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而在美國,科學家們同樣在探索異種器官移植的可能性,2022年,美國醫療團隊還將基因編輯後的豬心移植到一名患者體內。

雖然患者在手術後僅存活了兩個月,但這次手術標誌著異種移植技術邁出了重要一步。

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全球第二例接受基因編輯豬腎移植的患者術後影像資料

在這之後,又有患者接受了類似的移植,她就是全球第二例接受基因編輯豬腎移植的患者麗莎,但仍然面臨著免疫排斥和器官功能衰竭的問題。

僅在移植47天後,麗莎就出現了預料之外的反應,於是醫生不得已將移植後的豬腎給切除。

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值得一提的是,「跨物種器官移植」不僅需要破解很多技術難題,還面臨著道德的審判......

科學與道德的平衡

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在科學領域,每一次突破性的進展,都伴隨著倫理道德的考驗,在動物體內培育人類器官,同樣引發了廣泛的討論。

將人類細胞注入動物胚胎,是否會模糊人類與動物之間的界限?在實驗過程中,動物的權益如何得到保障?這些問題讓人感到不安,也引發了深刻的倫理思考。

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面對這些倫理挑戰,各國政府和科研機構需要制定嚴格的監管措施,研究團隊必須確保人類細胞的發育範圍,避免越界。

需要強調的是,科學技術的發展離不開社會公眾的理解和支持。

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老鼠身上長的耳朵

對於這種前沿的研究,需要加強科普教育,讓公眾了解其原理、目的和風險,避免因誤解而產生恐慌或抵制。

目前「人與動物胚胎試驗」儘管取得了一定的進展,但在豬體內培育人類器官的研究仍然面臨諸多挑戰。

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醫生向器官捐獻者默哀

並且除了技術問題,倫理和法律上的障礙可能更為棘手,如何在遵守倫理道德的前提下推進研究,需要各方共同努力。

在醫學發展的長河中,每一次重大突破都離不開科學家們的勇敢探索和社會的廣泛討論。

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豬體內培育人類器官的研究,既承載著拯救生命的希望,也面臨著倫理道德的挑戰,科學與道德,如同前進道路上的兩條軌道,缺一不可。

只有在尊重生命、遵守道德的基礎上,科技才能真正造福人類,對於器官短缺這一全球性難題,我們需要多角度地尋求解決方案。

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或許豬作為人類的「生命銀行」,將為我們開啟一扇新的大門,但在邁向這扇大門的過程中,我們需要慎思、篤行,確保每一步都踏實穩健。

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主要信源:

1.原文登載於環球網 2024年02月08日 關於「給人類胎兒移植豬腎,日本臨床研究惹爭議」的報道

2.原文登載於中國日報網 2018年04月17日 關於「事關重大!日本在豬身上培育人類器官」的報道

3.原文登載於環球網 2015年07月01日 關於「美日科學家將在美進行豬體內培育人類器官實驗」的報道

4.原文登載於日經中文 2024年02月18日 關於「日本首次誕生適合向人體移植器官的豬」的報道

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