“人兽杂交”胚胎实验在日本被批准,有人担心“异种”诞生

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持怀疑态度的人认为,在含有人体细胞的杂交胚胎中,如果人体细胞没有按计划进入所需的器官,而是“走开”到其他地方怎么办?

文|近日,《自然》杂志网站新闻公告,日本政府批准日本科学家利用动物培育人体器官研究项目。有一段时间,“人兽杂交”物种再次引起关注和争议。

在这个实验项目中,基因工程人类细胞将被插入动物胚胎中。该实验的最终目标是使用动物胚胎培养人体器官进行器官移植。

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▲日本科学家计划将人体细胞插入大鼠胚胎体内。来源|?《自然》网站

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人类细胞被插入动物胚胎,突破了14天的生存禁令

生物技术的发展到今天,将转基因人类细胞插入动物胚胎在技术上并不困难,但在过去由于风险和伦理考虑,在实验中不允许含有人类细胞的动物胚胎存在。 14天内,胚胎也被禁止移植到替代动物体内。日本的最新政策打破了禁令。

“14天原则”起源于1979年,最初由美国卫生,教育和福利部道德咨询委员会提出。那时,“14天原则”的确立是基于两个原因。首先,当时的科学技术水平不能让胚胎在体外存活14天。其次,经过认真的协商和讨论,政策研究人员认为胚胎发育到14天,它开始具有一些个体特征,14天后它可以被视为一种独立的生命,这可能会引起伦理问题。

人类和其他动物的混合胚胎已在美国等国家进行过研究,但从未真正“生产”过。自2015年以来,美国国立卫生研究院已停止为此类研究提供资金。

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▲《自然》网站

今年3月,中华人民共和国教育,文化,体育,科技部,中华人民共和国科学技术部和中华人民共和国科学技术部和人民共和国科学技术部

现在,日本科学技术部的一个专家委员会已经根据日本的新规定首次批准了中町的实验。钟内光是日本东京大学和美国斯坦福大学的着名生物学家。

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▲Hiromitsu Nakauchi图像来源|?斯坦福大学的官方网站

Nakajima说他计划慢慢地进行这个实验,并且不会在一段时间内制造任何杂交胚胎。在第一步中,他计划培养杂交小鼠和大鼠的胚胎存活14.5天。接下来,他将对大鼠进行相同的实验,将杂交种繁殖至约15.5天。之后,中国内部启蒙计划向政府申请批准在猪中繁殖杂交胚胎,这种胚胎可长达70天。

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最终目标:培养人体移植器官

内部启示的实验计划是将人诱导的多能干细胞(iPS细胞)植入小鼠和大鼠胚胎中,并将胚胎植入实验动物的子宫中。该实验的最终目标是开发可用于动物移植的人体器官。

在动物身上“培养”人体器官的方法似乎并不太复杂。这个原理可以通过内部启蒙的第一个实验来理解:研究人员首先修改了大鼠受精卵的基因,使大鼠无法自我发育。器官,如胰腺。在第二步中,将人iPS细胞植入受精卵中以培养含有人细胞的动物胚胎“动物收集胚胎”。在第三步中,将杂交胚移植到实验小鼠的子宫中。因此,发育成胚胎的小鼠的胰腺是由人iPS细胞形成的胰腺。

如果能够实现这一想法,那么将来,动物“生产”的人体器官可以移植到患者身上。例如,胰腺移植可用于治疗患有严重糖尿病的患者。

iPS细胞是诱导的多能干细胞,一种通过遗传技术获得的干细胞,可以分化成器官细胞或神经细胞。 iPS细胞的创始人之一是日本科学家Yamagata,他因此研究获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。

如果技术是根据科学家的计划实施的,那么它自然会成为造福人类的事件。

移植器官捐献者的短缺是全世界面临的一个问题。中国已经实现了自愿捐献器官。 2016年,中国公民自愿捐献器官数量达到4080件,并捐赠了一个大型器官。捐款数量跃升至亚洲顶峰。然而,每年约有30万患者由于终末器官衰竭需要移植。只有10,000名幸运的人有机会接受器官移植手术。供需比为1:30,移植器官的供源差距仍然很大。

'style=''data-lazy='1'data-height='692'data-width='900'width='900'height='auto'>使用动物种植人体器官的想法长期存在过去,它受到技术难度的限制,如今技术进步,但是否能够在道德上得到认可仍然存在争议。

2016年,有媒体报道称,东京大学和京都大学的科学家成功地在老鼠背上种植了人耳。研究和开发的目的是帮助出生面部畸形的孩子和被狗咬伤的青少年。

'style=''data-lazy='1'data-height='389'data-width='306'width='306'height='auto'>人和小鼠的研究不是第一次,以前培养的“体外再生耳”,细胞来源是牛软骨细胞,因此它不能直接应用于人类。日本科学家从患者的肋骨中提取软骨细胞,然后在实验室中将软骨细胞培养成微小的球状体。然后将球状软骨细胞转移到折叠成耳朵形状的塑料支架中,使细胞在支架上生长并在体外培养。植入裸鼠背部后。随后,人耳支架的退化消失,人耳生长在小鼠背部。

当时,报告称该技术仍在改进,科学家们开始尝试用人类干细胞(通用细胞)培养软骨细胞。

异种移植多年来一直是世界上一个热门话题。猪的人体器官培养在过去几年取得了一些进展。 2017年,哈佛大学遗传学家乔治丘奇教授预测,遗传编辑的猪器官将在两年甚至一年内移植到体内。他的eGenesis公司编辑了猪的CRISPR基因,可以避免器官移植后的免疫排斥反应。

但两年过去了,结果还没有公布。

最近,“DeepTech Deep Technology”采访了南京医科大学特聘教授,江苏省异种移植重点实验室主任戴一凡。他说:“在过去的10年里,各种转基因猪的非人类灵长类动物的实验已经取得了最近的成果。原位异种移植已经存活了将近200天,并且异种移植物已被移植超过一年。胰岛移植在猴子中具有400天的功能。从理论上讲,它适用于临床试验。适当的捐赠猪。目前的项目是建立DPF设施并向FDA报告临床试验。国内异种移植也在迅速发展。我们目前正在接受科技部重点研究和开发项目的捐赠猪。类似的好结果,你可以立即进行非人类灵长类测试。如果不是因为2018年8月的非洲猪瘟影响了克隆猪的进展,我们可以更快地做到这一点。“

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人体细胞会进入动物大脑吗?道德争议依然繁荣

用动物培养人体器官是好的,但它们背后也有道德风险。

有许多方法可以“制造”杂交胚胎。其中一种杂交体称为嵌合体,它是动物胚胎细胞和另一种动物胚胎细胞的混合物,形成完整的胚胎。用于内部开口的方法类似于嵌合体。问题在于,如果由这种杂交胚胎发育的动物具有太多的人体成分,那么其存在将带来的伦理困境难以预测。

日本方面表示,只要发现老鼠的大脑含有30%以上的人体细胞,它就不会诞生,但实际上,这种限制可以得到满足,很多人都持怀疑态度。

令人担忧的是,如果人体细胞没有按计划进入所需的器官,而是“四处走动”到其他地方怎么办?

特别是,iPS细胞可以发育成神经细胞,神经细胞与认知有关。如果移植到动物体内的人类细胞会影响大脑和动物的认知,那么这种动物是人类还是野兽?

各种道德问题和人们的恐惧都围绕着类似的科学研究。

'style=''data-lazy='1'data-height='300'data-width='399'width='399'height='auto'>在内部灯光下,它们已经在实验中设计考虑到这些问题,因此他们试图靶向器官发生,因此杂交胚胎的发育仅限于控制胰腺。

多年来,涉及人的科学研究经常引发道德争议。 2018年,中国研究员何建奎宣布,他曾尝试过基因编辑的婴儿,现在孩子可能已经出生。这一震惊世界的举动受到了全世界的批评。

为规范科研伦理审查,7月24日,中央综合改革委员会第九次会议审议通过了文件《国家科技伦理委员会组建方案》,并成立了国家科技伦理委员会。

会议指出,科技伦理是科技活动必须遵循的价值标准。建立国家科技伦理委员会的目的是加强总体规划,指导和协调,推动全面覆盖,明确指导,有序协调的综合科技治理体系建设。要及时完善制度规范,完善治理机制,加强道德监督,完善相关法律法规和道德审查规则,规范各项科研活动。

当然,植入人体细胞的动物胚胎的正常发育仍存在许多技术障碍。

在2018年的美国科学促进会会议上,钟开光团队声称人类iPS细胞已植入绵羊胚胎,但这种28天的杂交产品只含有少量人体细胞,并不像“高级器官”。 “也可能是由于人与绵羊之间的遗传距离。

德克萨斯大学西南医学中心。

钟内光说,这项新研究将找出限制动物胚胎中人体细胞生长的因素。

参考|?科技日报中国青年网

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新民周刊沙文

编辑史玉