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日本批准人兽杂交胚胎实验 潘多拉魔盒或被打开

2019-08-01 02:34:38   来源:科技生活在线   评论:0   [收藏]   [评论]
导读:小编按:日本文部科学省将于8月下旬正式允许东京大学及美国斯坦福大学的一项在动物体内培育移植人体脏器的研究计划。该项研究旨在针对器官移植捐赠率低及易出现排斥反应的现状,预计将为糖尿病等开启治疗新方向。

  据《自然》杂志报道,日本政府开全球之先河,批准了国内一项人兽杂交胚胎实验。

  日本文部科学省将于8月下旬正式允许东京大学及美国斯坦福大学的一项在动物体内培育移植人体脏器的研究计划。该项研究旨在针对器官移植捐赠率低及易出现排斥反应的现状,预计将为糖尿病等开启治疗新方向。

  人兽胚胎杂交,理论上利于器官移植

  将人的组织器官与动物的组织器官混合,并在动物体内生长,用以提取器官供人移植或者治疗疾病,一直是个诱人的计划。

  原因在于,人体捐赠器官较少,并且源自人的活体的资源也受技术和伦理限制。如提取供者的干细胞,一是需要人类白细胞抗原的配型,而大部分相同或完全一样的配型较少;二是需要遵守供需双方的知情同意等伦理原则。

  为了突破这些限制,培养人兽结合的胚胎或器官就成为一种尝试,这既可以减少免疫排异,还可以获得大量的生物资源(器官和组织)以供移植和治病。

  此次日本批准的人兽胚胎试验,就是在老鼠体内的受精卵中,植入人体的诱导多能干细胞(iPS细胞),以制作人与动物的细胞混合而成的“动物性聚合胚胎”。再让该胚胎在动物母体子宫内孕育,从而产出体内有人类胰脏等器官的幼体。

  如果能获得这样的器官并供人类移植,从理论上讲,应该可以避免免疫排异反应,同时动物体内生长的胰脏也可用以提取胰岛细胞或胰岛素来治疗糖尿病。

  人兽胚胎杂交,存在伦理风险

  但是,这种操作在理论上也可能导致人兽杂交生物的问世。领导该项研究的东京大学教授中内启光就表示,他明白公众担心出现“人兽杂交”生物,会密切监视老鼠胎儿,一旦发现其大脑含有30%以上的人类细胞,将不予出生,产下后也会最长观察2年。

  这就涉及科学研究的伦理问题。事实上,每一项研究要上马,都要首先论证研究的目的、手段、应用范围和预期的效应,同时要评估这项研究是否合人类伦理。最后,当这项研究成果要用于商业转化和社会使用时,还需评估这项研究的结果应用于社会时的效益风险(B/R分析),这样才能确定研究是否可行,及研究结果是否可以推向市场和社会。

  无论是日本现在的这项研究,还是其他国家的研究人员进行人兽胚胎杂交试验,可以列举出的目的有三种。一是治病,二是获得较多的胚胎以供研究(因为人类胚胎难以获得),三是确定人类基因在动物体内占多大比例。

  实际上,这三种目的只有前两种较有说服力,因此,政府的医学管理机构可能会批准这样的研究。

  但目的高尚,并不意味着手段就必然对人类、生物和环境有利。具体而言,人兽胚胎杂交的手段不同,对人类、生物和环境的风险就不一样,人们在伦理上所能接受的程度也是不同的。

  会否打开下一个“潘多拉魔盒”?

  以前,人兽胚胎杂交常用的方法是胞质杂交,即先从动物的卵细胞中取出细胞核,再把人的细胞核移植进去,通过电击让细胞组织整合,产生一个新的细胞。

  由于这个新细胞的细胞核(染色体)来自人的卵细胞,但是又包含动物细胞质中少许的线粒体DNA(也属于遗传物质),所以,胞质杂交所生成的胚胎包含的绝大部分遗传密码(99%)属于人类,只有不到1%的遗传物质来自动物。

  生物杂交还有另外两种情况。一是用一种动物的精子对另一种动物的卵子受精,使得受精卵中来自两种动物的基因各占一半。

  另一种杂交被称为嵌合体,即把一种动物的胚胎细胞和另一种动物的胚胎细胞混在一起,共同组成一个完整的胚胎。

  日本研究者的做法就是把人体的诱导多能干细胞植入人体,类似于嵌合体,但尚不清楚这样的胚胎嵌合体人兽细胞的比例各是多少。

  但无论哪一种方法,都是在组合或杂合人与动物的细胞和组织,且如果通过胚胎组合生成新的生物后,就有可能通过遗传形成新的物种,对人类的实际危害也无法预料。

  尽管日本方面称能控制,只要发现小鼠的大脑含有30%以上的人类细胞,就不会让其出生,但情况也是在不断变化。

  早在2010年,英国议会下院就以355票对129票的压倒性多数票通过《人工授精与胚胎学法案》,允许以医学研究为目的的人兽胚胎研究。

  不过,今天英国社会和科学界对此类研究有了更多的警觉,并在划定更多的禁区。英国已经禁止使用大型灵长目动物进行人兽杂交的科学试验。

  在英国医学科学院的一份报告中,研究人员提出了动物试验的三个特别敏感的区域:认知能力、生殖能力和人类特有能力。这三个敏感区域的核心之一就是,禁止人与灵长类动物细胞和遗传物质的融合。

  在生殖能力研究方面,英国不允许利用人类卵子或精子产生的动物胚胎发育超过14天。此外,语言、人类面貌等人类特有的能力或特征,也是动物试验中不应跨越的禁区。

  人兽胚胎杂交当然可以进行研究,但必须要有限制和禁区,更重要的是在应用这类研究结果时要进行效益风险评估。未来这样的研究会获得什么样的结果,更需要密切监控,否则,科学带给人类的就不是福音,而可能是灾难。□张田勘(新京报)
 

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  日本批准首例人—动物胚胎实验,老鼠有望“长出”人类脏器?

  7月30日,对Hiromitsu Nakauchi来说应该是一个值得永远铭记的日子。这一天,他获得了日本政府的批准,在小鼠和大鼠胚胎中培养人类细胞。Nakauchi的最终目标是生产具有人体细胞的器官,并最终实现人体移植。

  Nakauchi是东京大学和斯坦福大学干细胞研究的领导者,他一直致力于“人-动物胚胎实验”,就在昨天,他的实验终于获得的日本文部科学省的一个专家委员会的批准。

  根据日本2014年开始实施的规定,日本研究人员可以将人类诱导多能干细胞(iPS细胞)注入动物胚胎,并且在动物身上培养这种“混合胚胎”(下文都以“混合胚胎”代指此类胚胎),但培养时间不得超过14天;而按照今年3月份修改后的新规定,研究人员可将这种“混合胚胎”移植到动物体内,并且繁殖出来。

  Nakauchi的实验是日本在规定修改后第一个被批准的项目。

  不过,修改后的规定仍禁止将“混合胚胎”移植到人类子宫,并禁止产出的幼崽交配繁殖。

  “14天禁令”的瓦解

  “人-动物的混合胚胎”一直是个非常有争议的话题。尽管有相关实验一直在进行,但是此前,日本遵循的是“培养时间不得超过14天”的规定。

  这其实也是世界上许多国家遵循的一项“伦理守则”,尽管没有任何国际上的法律约束,但是这项守则在包括英国在内的12个国家受法律保护,在包括美国在内的5个国家被当作指导方针。

  1978年,第一个试管婴儿路易斯 · 布朗出生,引发了许多关于胚胎生命权的讨论,胚胎在多久后在伦理上是一个真正的人?发育多久的胚胎就不能被用于实验了?

  14天禁令包含着人类对于一个生命诞生的共识。

  当时,美国一个伦理咨询委员会被要求对此提出更广泛的建议,时任乔治城大学肯尼迪研究所生物伦理中心主任的Leroy Walters当时是该咨询委员会成员。 “我们都在思考,什么才是一个合适的上限? 出于各种原因,我们一致认为,14天是一个合理的期限,尽管这远远超出了任何人能够实现的期限。”

  此后,14天就成了胚胎研究相关机构和个人的一个默认规则,当然,Walters说出这句话的时候,也没有机构达到将胚胎培养14天的技术。

  而随着技术的发展,情况有了大变化。

  2017年夏天,洛克菲勒大学教授Ali Brivanlou和剑桥大学教授Magdalena Zernicka-Goetz在《自然与自然细胞生物学》杂志上发表了第一张人类胚胎培养到第10天、第11天、第12天和第13天的图片。其实这项实验还可以持续下去,但是因为“14天禁令”,他们终止了实验。

  14天也是人类胚胎拉长并形成一条叫做原线(primitive streak)的线的时间,这条线标志着脊髓最终生长的通道,Brivanlou说。 “换句话说,这是你生命中最重要的时刻,不是离婚,也不是结婚或者生孩子,而是你把‘头’和‘屁股’分开的时刻。”

  潘多拉的盒子还是阿里巴巴的宝藏?

  获得了政府的批准后,Nakauchi就可以不会在第13天终止他的实验了。

  他计划先培养小鼠“混合胚胎”到14.5天。这时,胚胎的器官已大部形成,而且几乎足月。之后,他还将在大鼠身上做同样的实验,把“混合胚胎”培育到大约15.5天。

  之后,Nakauchi计划向政府申请批准,在猪身上培育“混合胚胎”,最长到70天。

  对于Nakauchi来说,他是在做一件前无古人的事。这一胚胎培养计划的最终目的,是培养出可以移植给人的器官。

  据不完全统计,全世界大概有200万人需要器官移植,但是器官捐献的数量远低于需求。而Nakauchi的实验如果成功,那么人类器官将有可能从动物身上被培育出来,然后移植到需要的人身上,这样的话,Nakauchi的成果对于那些需要器官移植的人来说,无疑是“阿里巴巴的宝藏”。

  尽管这个终极目标还有很长的路要走,但Nakauchi计划慢慢来,以便公众的理解和信任能够迎跟上。

  “我们并不期望马上创造出人体器官,但是这使我们能够在我们已经掌握的技术基础上推进我们的研究。”Nakauchi告诉日本媒体朝日新闻。

  然而,一些生物伦理学家担心的就是人类细胞如果偏离要发育的目标器官,进入正在发育的动物大脑,那么就有可能影响其认知,从而产生拥有一定人类智慧的动物。

  但是Nakauchi表示,他们已经在实验设计中考虑到了这些担忧。他说:“我们正在尝试进行有针对性的器官生成,这样一来,细胞就只能到达胰腺。”

  Nakauchi的做法是首先对实验鼠受精卵进行基因编译,使其不能制造胰腺,而后向受精卵中植入人类iPS细胞,之后再将培育的含有人类细胞的动物胚胎“动物性集合胚”移植回实验鼠子宫。

  虽然中内和他的团队将目标区域控制在胰腺,但是如果他们发现超过30%的啮齿动物大脑是人类的,他们将中止实验。这也是政府防止“人性化”动物出现的条件的一部分。

  人类能造出“猫女”吗?

  随着对于人类胚胎干细胞研究的不断深入,对于上文提到的“14天禁令”,许多研究人员都觉得有点不合时宜。

  在记录第一个13天人类胚胎培养的报告的同一期中,《自然》杂志发表了一篇评论文章,呼吁科学家和伦理学家重新考虑14天规则: “鉴于不断发展的科学及会带来的潜在益处,监管机构和相关人员应该反思这一限制的性质并重新评估其利弊。”

  这样的情况导致了许多国家已经为胚胎干细胞研究松绑。虽然争议很大,但是胚胎干细胞的转化研究已经在全球范围备受关注,特别是胚胎干细胞与再生医学领域,这背后重大的医学意义让各国政府都加进了脚步。

  早在2009年,奥巴马政府宣布废除前布什政府2001年以来的禁令,允许联邦政府资金用于人类胚胎干细胞研究,同年,美国FDA授权了全球首个人类胚胎干细胞疗法的人体临床试验。

  英国干细胞研究政策环境最为宽松,也是首个将基于治疗性克隆研究目的的人体细胞核移植研究合法化的国家。

  即使对于胚胎干细胞研究一向严令禁止的德国,政策也在逐渐松动,在2008年也立法允许研究人员使用进口胚胎干细胞进行研究。

  尽管如此,Nakauchi被允许将含有人类诱导多能干细胞(iPS细胞)的动物胚胎培育,并且繁殖出来这一事件,还是在国际上引起了不小的争议和一些伦理学家的担心。

  而相比伦理学家的担心,这届网友对于此事的态度却没有那么严肃,在Reddit上这一话题下获赞最多的一条是:“日本人绝对想造‘猫女’,我觉得动漫应该背锅”。(钛媒体)

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