機器之心報道

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這是一個「可怕」的科學研究,也是一個很有意義的工作。

4 月 15 日,一組中外科學家在權威學術期刊《細胞》上發表文章,宣佈全球首個人-猴嵌合體胚胎出世,其在實驗室中進行了長達 20 天的生長。

科學家們表示,這種有爭議的做法可以幫助人們開發全新的疾病治療方法,併爲器官移植找到新方向。

論文鏈接:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00305-6?utm_source=EA#%20

這項研究由昆明理工大學和加州索爾克生物研究所基因表達實驗室等機構聯合發佈,其中一作及通訊作者之一爲昆明理工大學教授譚韜,另一位通訊作者 Juan Carlos Izpisua Belmonte 則爲幹細胞領域知名且頗具爭議的科學家。

左:譚韜(Tao Tan),右:Juan Carlos Izpisua Belmonte。

Chimera(嵌合體)來源於古代希臘神話,是一種擁有獅子的頭、山羊的身軀和一條蟒蛇尾巴的怪物。

在生物學中,細胞嵌合體(chimera )指的是由多種個體的細胞組成的有機體。這種有機體可以在發育中自然形成,比如早期融合的異卵雙胞胎。此外,從技術上講,器官移植也可以人爲地產生嵌合體。其中,人類 - 動物嵌合體的爭議最多,但國內外的學者並沒有停止該領域的研究。

這項研究不是人類的第一個人類-動物嵌合體計劃。2017 年,Juan Carlos Izpisua Belmonte 領導的研究團隊將人的幹細胞注入到豬的早期胚胎,然後將這些混雜胚胎轉移到代產母豬體內,首次成功培育出人豬嵌合體胚胎。這也是首次證明人類細胞能夠在另一隻動物的胚泡內生長。

人豬嵌體胚胎。

問題在於人和豬是完全不同的物種,人類幹細胞在植入的豬胚胎內無法起作用,二者之間隔着數千萬年的進化差異。如果使用與人類關係更近的猴子,可以提高嵌合體的成功概率。

2019 年,據西班牙《國家報》等外媒報道,西班牙生物化學家、加州 Salk 研究所基因表達實驗室教授 Juan Carlos Izpisua Belmonte 主導的一項研究已經造出了人-猴混合胚胎。研究者首先使猴子胚胎中器官發育所需的基因失去活性,然後注入人體幹細胞,最後在猴子胚胎中發育人體器官。14 天大的人猴胚胎已經準備發育出中樞神經,引發了巨大的倫理爭議,在外界施加的壓力下,團隊緊急叫停了計劃。

在最新的這項研究中,研究人員通過將人類幹細胞注射到猴子胚胎中來生成嵌合體,然後在實驗室培養皿中進行培育。與以往使用其他動物胚胎的實驗相比,人類幹細胞在猴子胚胎中存活的時間更長。

下圖爲生成的人-猴嵌合胚胎,其中紅色爲人體細胞:

150 個猴胚被創建六天後,每個胚胎都被注射了 25 個人類幹細胞。24 小時後,研究者可在 132 個胚胎中檢測到人類細胞;10 天后,仍有 103 個嵌合體胚胎在發育。隨後存活率開始下降,直到第 19 天,只有三個嵌合體還活着。這項實驗成功表明,人類細胞可以在猴子的胚胎中存活並增殖,且數量相對較多。

Juan Carlos Izpisua Belmonte 也是這項研究的參與者,他表示::「由於我們無法在人體中進行某些類型的實驗,因此擁有更好的模型以更準確地研究和理解人類生物學和疾病至關重要。」

此類研究均引出了一系列問題:爲什麼?我們該這樣做嗎?以嵌合豬爲例,它的最終目標是要生長出人體器官進行移植,由於可以根據需要從患者自己的細胞中生長器官,因此消除了移植排斥反應的風險,也消除了對免疫抑制劑藥物的需求。人猴嵌合體就是可移植組織的類似載體,也可能作爲新藥的篩選測試對象。

人猴嵌合體或許會被評價爲「反常」,它或許會導致人類和動物之間的界限模糊,可能還會帶來其他倫理爭議:這些嵌合體將擁有哪些權利?這是否取決於其屬於「人類」的程度?以及,嵌合體可以歸爲人類所有嗎?

還有一些動物福利問題:這些嵌合體是否足夠健康,可以過上相對正常的生活,還是終生伴隨健康問題的困擾?是否需要將其與其他動物隔離,這是否會太過殘忍呢?

這篇綜述論文暗示了很有趣的一點,那就是人類 - 動物嵌合體的創建可以讓人們認識到,人類不一定比其他生物具備更高的到的地位。

論文中如此寫道:「有爭議說…(此類嵌合體的創造)將破壞一種重要的道德觀念,就是我們在道德上屬於哪個物種?」

「這種論點的假設前提是,即物種之間的邊界是固定的、自然的,而與道德相關的地位僅完全屬於人類。然而該人類 - 動物嵌合體的面世改變了公衆的態度… 如果此類嵌合體促使我們重新思考對物種成員的關注,那可能是一件好事。」

顯然,關於倫理的辯論不會停止,但它確實是一個科學上的重大突破。

這項研究的團隊成員採取了一種值得效仿的做法,在研究啓動前和過程中,他們與熟悉嵌合體相關政策的生物倫理學家進行了協商,確保遵循了政策的要求。因此,胚胎是在實驗室中培育的(而不是代產體),並且沒有發育超過 20 天的期限。

Izpisua Belmonte 表示:「作爲科學家,我們有責任按照已制定的所有道德、法律和社會準則進行認真研究,道德諮詢和生物倫理學家的建議有助於指導我們的實驗。」

參考鏈接:

https://newatlas.com/science/human-monkey-chimera-embryos/

https://www.forbes.com/sites/roberthart/2021/04/15/scientists-have-created-embryos-that-are-part-human-part-monkey/?sh=28d9f92d396c

https://tech.sina.com.cn/d/f/2019-08-03/doc-ihytcitm6566917.shtml

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