日本搞“人兽杂交”实验 伦理重压下器官移植咋解|干细胞|3D打印

时间:2019-08-16 来源: 社会要闻
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日本批准“人与动物杂交胚胎”实验在道德压力下器官移植的未来是什么?

《Nature》最近关于“人 - 野兽杂交”胚胎批准实验的报告引起了许多关于器官移植的担忧。

件地置于动物的母体内,并可以发育和形成。这意味着日本从立法层面支持“人类和动物嵌合轮胎”,实验批准是该规则的实践。

简而言之,这是将人胚胎干细胞注射到动物(例如“小鼠”或“猪”)胚泡中。由于动物的胚泡在遗传编辑后不能发育成器官(例如肝脏或胰腺),因此嵌合胚胎的器官都是从人胚胎干细胞发育而来的。然后移除嵌合动物的器官用于移植。

但是这个实验在道德和运营方面都面临着巨大的挑战。在这个阶段,临床器官移植集中在心脏,肝脏,肺脏,肾脏等部门。大多数器官移植源是由异物捐赠的。由于长期供应短缺和一些伦理争议,科学研究的主流突破方向不是人与动物杂交的移植,而是通过3D打印技术。但现实是通往诊所的道路很长。

从“原罪”到“刀剑走向高峰”

日本“人兽杂交”实验旨在培养器官移植的器官来源,解决器官来源的不足。

从器官移植的诞生开始,它似乎带来了“原罪”,很容易挑战人性。

“关于器官捐赠伦理的争议一直存在,但各方的同意远远不够,需要全社会的认可。此外,死囚犯曾经成为主要的供应来源。但它们在国际社会中一直备受争议。“干细胞研究所的研究人员告诉“21世纪经济报道”。

2015年,中国宣布停止使用死囚机关,公民捐款成为唯一合法来源。然而,它仍然面临缺乏器官来源的正常状态。

为了解决缺乏器官来源和同种异体器官移植的伦理问题,科学家们一直在科学研究领域做出努力。最主流的研究方向是生物3D打印技术,它通过获得人体自身的体外细胞来完全避免伦理问题。但是,日本的“人兽杂交”在道德和可行性方面引起了很多争议。剑峰的研究方向是否有意义?

“日本实验的原理是将人类IPS细胞引入动物的胚胎中.IPS细胞是与胚胎干细胞相似的通用干细胞,然后在动物体内培养人体的一些器官,然后将它们移植到人体内。与异种移植相比,从原始干细胞生长的器官,如果成功,其移植排斥肯定很小,但实际上很难。首先,动物可以生长人体器官,其次,器官与动物细胞整合的存在将成为一个实际的挑战。实验的时间在一两年内不会成功,并且在20或30年内可能难以成功,更不用说临床了应用。”广东省三甲医院器官移植科医生告诉“21世纪经济报道”记者,“此外,日本实验提到,目的是通过基因编辑敲除人类IPS细胞中的某些基因以适应其生长在动物中。很有可能失败。“

器官移植的未来是什么?

器官移植中的排斥已成为最大的问题。

由于每个人的基因不同,器官移植过程中会出现排斥反应。根据干细胞来源,它们可分为自体,同基因和同种异体BMT。同基因骨髓移植是指同卵双胞胎之间的移植。由于供体和受体在遗传上是相同的,如同自体骨髓移植,因此没有免疫不相容性。

用于骨髓细胞的同种异体骨髓移植(allo-BMT)在遗传上与受体细胞起源不同。与肾脏,肝脏,心脏和其他器官移植相比,allo-BMT更容易被排斥,并且一旦植入骨髓,之后可能发生移植物抗宿主病,因此需要在供体和受体之间进行严格的组织匹配,并且接受者必须在移植前用免疫抑制剂预处理。

Bio-3D打印技术是目前器官移植的主流研究方向,即通过体外获取自体完整的同基因组织进行器官移植进行自体移植,避免了排斥的可能性,避免了可能存在的伦理问题。

目前,有两种使用生物打印技术制造生物组织和器官的方法,即用于制造具有血管的生物组织和器官的体外印刷技术,以及用于直接在病变部位进行组织再生的体内印刷技术。然而,生物组织的体外印刷是非常复杂和复杂的过程,其需要对多层细胞进行分层并在组织内形成血管网络系统。

例如,从患者体内取出一些脂肪组织,然后将细胞与非细胞组分分离。然后这些细胞用于诱导多能干细胞的产生,而非细胞组分如胶原蛋白和糖蛋白用于合成“个体化凝胶”,其充当用于3D打印的“墨水”,产生组织和器官。由于所有材料均来自患者自身,因此这些细胞产生的组织可有效避免同种异体器官移植中的排斥反应。

然而,3D打印的实际科学突破也很紧张,与临床实现的距离也是一个长征。

“分层3D打印技术已成为未来研究突破的主要方向。但是,不可能在不同的分化阶段培养细胞。如果现有技术能够解决胚胎的分化和发育规律,不同类型的细胞可以在不同的时间进行培养,是未来研究突破的关键。例如,心脏有不同的微观差异。如果整个开发过程可以澄清,不同的细胞可以在不同的阶段和时间点打印,这可以实现精细化操作,“研究人员说。”

在临床水平上,它更加困难。 “虽然目前的3D打印技术已经从道德层面成为主流,但它尚未在临床上得到推广.3D打印的器官是否具有功能和功能可以持续很长时间。虽然它是一个自我细胞,其他材料应该加入以维持血管,胆道等结构也面临诸如体内异物感染等问题,“器官移植医生说。

主编:于鹏飞

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