2023年9月8日

 

中國科研人員成功在豬胚胎中生成含有人類細胞的腎臟，這是世界首創，未來有可能幫助解決捐贈器官短缺的問題。

然而，專家們說，這項星期四(9月7日)發表於《細胞幹細胞》(Cell Stem Cell)雜誌的科研結果也引發了倫理問題，特別是在豬腦中也發現了一些人類細胞。

來自廣州生物醫藥與健康研究院的科研人員聚焦於腎臟，因為這是人類醫學中最常見的移植器官。

資深作者賴良學在一份聲明中說：“在小鼠體內生成了大鼠器官，在大鼠體內生成了小鼠器官，但是之前在豬體內培養出人類器官的努力沒有成功過。”

“我們的做法改善了人類細胞對受體組織的融入，並使我們能夠在豬體內培養出人類器官。”

這種做法不同於美國最近取得的高調突破。美國科研人員把經過基因改造的豬腎臟甚至還有一顆豬心臟植入人體。

倫敦國王學院幹細胞科學教授杜什科·埃利克(Dusko Ilic)說，這份新的研究報告“描述了一種器官生物工程新方法的開拓性步驟，利用豬作為孵化器，生成和培養人類器官。”埃利克沒有參加這項研究。

埃利克告誡說，將試驗轉化為可行的解決方案還存在很多挑戰，然而“無論如何，這種具有吸引力的策略值得進一步探索。”

 

基因編輯

創造這種雜交物的一個主要挑戰是豬細胞的競爭力勝過人類細胞。

為了克服這些障礙，研究小組使用CRISPR基因編輯，刪除了豬胚胎內形成腎臟所必需的兩個基因，創造了一個被稱為“巢”(niche)的空間。

然後，他們添加了專門準備的人類多能幹細胞，——這是一種有潛力發育成任何細胞類型的細胞，以此填補了這個巢。

在將胚胎植入母豬體內之前，科研人員在含有滋養人類細胞和豬細胞的物質的試管中培養它們。

他們總共將1,820個胚胎移植給13只代孕母豬。妊娠在第25天和第28天時終止，以評估實驗的效果。

科研人員選擇了五個胚胎進行分析，發現了依其所處發育階段具有正常功能的腎臟。它們含有50%到60%的人類細胞。

“我們發現，如果在豬胚胎中創造一個巢，那麼人類細胞就會自然地進入這些空間，”論文合著者戴禎說。

“我們在大腦和脊髓中只看到很少的人類神經細胞，在生殖脊中沒有看到人類細胞。”

然而，雷丁大學幹細胞生物學教授達裡厄斯·維德拉(Darius Widera)表示，豬腦中存在任何人類細胞都值得關切。

他說：“儘管這種方法是一個明顯的里程碑，也是在豬體內培養含有人類細胞的整個器官的首次成功嘗試，但生成的腎臟中人類細胞的比例仍然不夠高。”

從長遠來看，該團隊希望優化其技術以用於人體移植，但承認尚未走到這一步。

一個重要的限制是腎臟含有豬源性血管細胞，如果移植到人體中可能會導致排斥反應。

儘管如此，該團隊已經開始在豬身上培育其他人體器官，例如心臟和胰腺。