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首批不含內源病毒的克隆豬誕生,未來:給我移植一隻豬肝!

首批不含內源病毒的克隆豬誕生,未來:給我移植一隻豬肝!

出品:科普

製作:細胞生物學學會 西京醫院肝膽外科

監製:科學院計算機網路信息中心

近日發表在《科學》雜誌上的一篇論文預示,將豬器官移植到人體內,以緩解可供移植的人體器官之短缺,並非遙不可及。來自美國、、丹麥研究機構的科學家在文章中表示,他們憑藉基因編輯技術CRISPR和體細胞核移植技術,成功克隆出世界上第一批不攜帶活性內源性逆轉錄病毒(PERVs)的豬,有的至4個月仍能存活。

第一隻誕生的PERV滅活小豬(圖片來自網路)

不含內源病毒的克隆豬誕生,那是不是向大家炫耀「我身上裝了一隻豬肝」的日子不遠了?

豬:為什麼是我?

豬器官移植並非遙不可及(圖片來自網路)

生物學家一直致力於尋找移植用器官的替代資源,人體捐獻的器官不夠用,用其他動物的怎麼樣呢?異種移植的問題由此被提出。

你可能馬上會想到非人靈長類。可惜這些人類近親們或是已經瀕危,或是器官大小與人類相距太遠。最終生物學家認為,理想的器官供體應該源自一種經過長期馴化的動物,而它們的器官又恰好要與人體器官體積相似。在眾多動物中,家豬脫穎而出了。

理想的器官供體是豬(圖片來自網路)

雖然異種移植取得了巨大的進步,但是若要將其應用於臨床,目前看來仍然面臨諸多亟待解決的問題。

排斥反應

豬-人的異種移植面臨超急性排斥、急性排斥以及慢性排斥的問題。

超急性排斥反應(HAR)由靈長類動物體內預存的天然抗體與豬內皮細胞表面α-1,3-Gal抗原結合,導致血栓形成;

急性排斥反應(AR)主要是由靈長類動物體內的免疫細胞攻擊植物引起的排斥反應;

慢性排斥反應(CR)主要是以T細胞介導的細胞排斥為主,日本中內啟光教授課題組利用IPS細胞結合嵌合胚胎技術試圖在豬體內培養出人體器官,目前該課題組已經成功在豬體內製備出不同基因型的豬胰腺臟器。

抗排斥治療是異種移植臨床應用的關鍵(圖片來自網路)

凝血機制的改變

異種移植后,會明顯觸發機體的凝血機制導致凝血功能異常。而這一點在異種肝臟移植中表現的尤為突出,在移植的早期,受體體內的血小板數量呈現出明顯下降。

血小板是機體凝血系統的「衛兵」,一旦低於限值,機體就會出現不可控的出血。因而血小板的減少及凝血功能的失調,成為制約異種肝臟移植的桎梏。目前有研究團隊通過轉入人源化的凝血調節分子以及敲除ASGR1(一種介導血小板吞噬分子受體)以糾正異種移植后的凝血紊亂。

異種移植後會導致凝血功能異常(圖片來自網路)

生物安全性

在異種移植中,跨物種的生物安全問題一直引人注意。通常認為,種屬上與人越接近的物種,其所攜帶的病原體就越容易感染人類。以豬為供體的異種移植是否存在種屬交叉感染的風險,仍無定論。

圖片來自網路

倫理爭議

目前因文化傳統、宗教信仰、價值觀念的不同對異種移植移植存在爭論。

異種移植倫理爭議(圖片來自網路)

2013年在德國慕尼黑召開了關於異種移植倫理探討的會議。會議中各個宗教各自闡述了對異種移植的看法,其中猶太教核心教義是人的生命高於一切宗教制約,在病危情況下,應該而且必須接受移植;

基督教倫理認為,只要遵守道德規定,不虐待動物就可進行異種研究。可允許病人因治療疾病的目的而接受異種動物器官;

伊斯蘭教認為,人是在生物鏈的頂端,人身天授,人有義務去保護好自己的健康。因此,伊斯蘭教的觀點中用異種移植進行治療是可行的。因此只要在人權和自主權不被影響的條件下,有責任地對待動物而不是簡單的將其當做工具,宗教倫理是不會禁止異種移植的。

圖片來自網路

在人類與病魔鬥爭的漫長歷史中,道路總是曲折的,然而科技的進步,時代在發展,異種移植的前途卻是光明的。異種肝臟移植一旦應用於臨床,將會是肝臟衰竭患者的福音。正如肝移植之父Thomas E. Starzl所言:「任何技術在昨天看來可能是不可思議的,今天看來也僅僅是能勉強做到的,但是明天也許就會成為一種常規手段。」

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