如何看待斯坦福大学进行的人羊胚胎实验?

谢邀,这个新闻里提到的实验实际上是把我11年(研一)冬天的一个设想完成了第一步。当然了,因为自己当时只是一个一年级的小硕,而且不是基础医学院的,不可能做这么大的课题,所以也就是想想而已。


当时我考虑到组织器官移植时往往缺少健康的供体,很多器官衰竭、原位癌需要做器官移植的患者苦等无果,就想有一种办法,通过改造动物,使猪羊这一类和人类器官体积差不多的常见牲畜长出人类的器官来,用于移植。而这也恰恰也是新闻中研究人员的初心:


之所以说新闻中的学者完成了我设想的第一步,是因为由于伦理学的问题,这个胚胎发育到第28天就被人为破坏掉了。胚胎并未发育成成熟个体,后期的动物实验和临床试验更不可能开展。仅仅是做了异种(不同物种)嵌合体的尝试——这不是学者们水平没有达到,实在是医学伦理上的限制。

至于这个小家伙是羊还是人,可以很肯定的说,它是羊,因为小家伙身体里面只有最多万分之一的细胞是人类细胞:


在人类医学史上,曾经有无数学者和医生尝试用动物的器官更换损坏的人体器官。但是无一例外都以失败告终。这是因为,人类和其他动物之间的亲缘性非常远,免疫系统会将移植的动物器官视为异物,并引起强烈的免疫排斥,导致器官坏死。后来很多早期的人类之间的器官移植也失败了。所以不仅是异种生物间存在免疫排斥,就连同种的人类之间也会发生排斥。直到1954年,约瑟夫·穆雷医生将一颗健康的肾从一名23岁男子身上,移植给了该男子病危的同卵双胞胎,这才开启了人类器官移植的先河。

但是长期以来,器官移植从供体不足、配型困难,到术后长期服用抗排异药物,都遇到了各种各样的困难。

为了解决这一困境,之前曾经有学者考虑过能否使用基因工程,修改猪羊的某些抗原决定簇,使其器官被移植入人体后不被人体免疫系统识别并攻击。但是同样牵扯到医学伦理问题,实验进行到一个阶段就暂告中止。


这个新闻中的学者则选择了一条新的科技树——异种嵌合体技术——也就是新闻中反复提到的"Chimera"(奇美拉)。

玩过魔兽争霸的小伙伴一定对这个名字毫不陌生,精灵族狂拽酷炫的双头飞龙,拆建筑神器。其原型来自于希腊神话中狮头羊身蛇尾的怪物。现代遗传学借其名字定义正常携带有至少四套DNA的现象。


举一个例子:一个健康人,可能某几个器官具有相同的遗传信息,另外几个器官则是彻底不同的遗传信息。如果这两种遗传信息同时来自于黑人和白人,那么他的皮肤很有可能出现黑白混杂的现象,比如下图这张珍贵而罕见的照片:

如果造血系统和生殖系统的遗传信息完全不同,那就可能闹出大误会,比如震惊一时的莉迪亚案:

这则新闻引自英国《星期日邮报》。早在2002年,两个孩子的美国母亲利迪娅为了申请社会救济金,进行了DNA亲子鉴定测试。不料,测试结果令利迪娅大吃一惊——DNA鉴定显示,利迪娅不是两个孩子的亲生母亲,但却证实她的男伴的确是孩子们的父亲。
利迪娅以为DNA检测搞错了,于是她和两个孩子又接受了3次DNA测试,但结果仍一样。因为不能证明利迪娅是孩子的母亲,她被指控利用别人的孩子诈骗救济金。当地司法检举人随后要求剥夺利迪娅对这两个孩子的监护权,并将把两个孩子送进孤儿院。
为了证明自己是孩子的生母,利迪娅要求在官方证人的监督下生下肚子里的第三个孩子,然后做DNA亲子鉴定,以证明鉴定结果的失误。刚刚出生的第三个孩子与利迪娅再次接受测试,结果仍然显示,利迪娅不是孩子的生母。
险些失去孩子的利迪娅终于得到了清白,法庭承认DNA证据中存在失误,最后判决利迪娅的3个孩子都是她亲生的。最终,利迪娅的法律小组终于找出了DNA鉴定出错的原因,原来,利迪娅身上竟有四组DNA——其中两组占主导地位,而另两组只出现在某些器官中,但这组DNA恰好遗传给了孩子们。当从她的头发和皮肤细胞取样时,测试结果和以往一样;但从她的卵巢取样时,她的DNA则和孩子们的完全匹配。

这是同种的嵌合体案例,因为莉迪亚的生殖细胞具有和造血系统完全不同的遗传信息,所以用抽血检测的方法进行亲子鉴定肯定会得出孩子非她亲生的结论。但是如果用她的卵巢细胞进行检测,就能够平反。


自然界中是否存在异种嵌合体呢?还真有:

那么这一次制造人工异种嵌合体的意义在哪里呢?这就牵扯到免疫耐受的问题(我之前的答案里面提到过什么叫免疫耐受:菲利普医生:免疫赦免是如何产生的?


研究人员在羊的早期胚胎内植入人体细胞,这时候羊胚胎的免疫系统还未形成,不会对人体细胞发起攻击。而且在胚胎继续发育的过程中,刚形成的免疫系统发现了早已存在于胚胎内的人体细胞成分,因为这些人体细胞原先就在那儿,免疫系统就将其认定为自身成分,从而终生不会对其发起免疫攻击。所以这些细胞就可以随着动物生长,发育成完整的人类器官,用于人体的器官移植。


这个技术路线早就有人尝试过,比如2016年,加州大学戴维斯分校就尝试过"人猪"奇美拉,而且是首先精确地切除了猪遗传信息中用于形成胰腺的基因片段。这样嵌合而入的人体细胞就会精准地形成人类胰腺:

所以说2016年的这项研究甚至比新闻中的这项研究更加先进——不仅完成了一种嵌合体,还精确引导人体细胞发育成指定的器官。通过这种思路,我们还可以指定嵌合体胚胎形成其他我们需要的器官。但是,这项研究同样是受限于医学伦理学的限制,胚胎发育至28天就被销毁。后续的实验也没有进行。


所以综合以上信息,人羊嵌合体的技术并不是特别神奇,它只是利用嵌合体动物培养人类器官这条科技树上的一个小分支。而且受限于医学伦理,这条科技树仅仅开发出了最基础的几个技能,充其量是整个工作的"万里长征第一步",仅仅具有技术验证的意义。


其实只是一个四不像的嵌合体(Chimera),但是新闻题目中用了"Hybrid"这个词,难免让英文读者想起混血的意思,从而不禁脑补一些比较刺激的画面......看到轮子哥 @vczh 也关注了这个问题,不知道是不是脑补得心里挺刺激的......



来源:知乎 www.zhihu.com
作者:菲利普医生

【知乎日报】千万用户的选择,做朋友圈里的新鲜事分享大牛。 点击下载

此问题还有 126 个回答,查看全部。

没有评论:

发表评论