南京首批克隆豬將出生 器官可供人體移植

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“基因敲除豬細(xì)胞年初已運(yùn)到南京,今年下半年可望培育出基因敲除豬,這種豬的器官可以移植到人體中,給深受供體短缺困擾的人類器官移植帶來(lái)全新希望。”南京醫(yī)科大學(xué)的科學(xué)家們昨天宣布,他們正在克隆一種“萬(wàn)能豬”,今年初夏首批豬寶寶就要出生了。被科學(xué)家們親切稱之為“萬(wàn)能豬”的小家伙們,體內(nèi)導(dǎo)致豬器官與人血不相容的豬DNA片段已被敲除。理論上說(shuō),“萬(wàn)能豬”的器官移植到人身上也不會(huì)有排斥反應(yīng)。
    國(guó)內(nèi)每年150萬(wàn)人器官移植等供體
    據(jù)介紹,器官移植是治療器官功能終末期衰竭的主要手段,但供體短缺嚴(yán)重制約了器官移植技術(shù)的開(kāi)展。
    2010年底,趙子建、戴一凡領(lǐng)銜的6人專家團(tuán)懷揣國(guó)際頂尖的“基因敲除豬器官移植”技術(shù)回國(guó),落戶南京醫(yī)科大學(xué)。趙子建說(shuō),我國(guó)每年有150萬(wàn)人生命垂危亟需器官移植,終能得到供體接受移植的病人不到1萬(wàn)人。以角膜為例,國(guó)內(nèi)有200-300萬(wàn)人因?yàn)榻悄p傷而失明,有700-800萬(wàn)人因慢性角膜炎處于半失明狀態(tài)。然而國(guó)內(nèi)角膜供體少得可憐。有數(shù)據(jù)表明,黑龍江、浙江這幾年角膜庫(kù)存量為零。南京作為衛(wèi)生部器官供體試點(diǎn)城市,去年自愿捐獻(xiàn)供體為零,過(guò)去20年只有3位志愿者捐獻(xiàn)供體。移植手術(shù)供體短缺,在整個(gè)亞洲是個(gè)難題。
    克隆豬與人不相容的基因被敲除掉
    趙子建介紹,開(kāi)展異種器官移植是世界公認(rèn)的解決器官短缺的重要途徑,由于豬器官大小及功能與人體器官比較一致且容易繁殖,國(guó)際上把豬作為人體異種器官移植來(lái)源的首選動(dòng)物。用豬器官代替人體“報(bào)廢器官”,關(guān)鍵是要解決排斥反應(yīng)。
    “所謂基因敲除豬,就是用一種新型的分子生物學(xué)技術(shù),把豬身上容易引起排斥反應(yīng)的基因除掉,使移植的豬器官能夠與人體相容并長(zhǎng)期存活。”2002年,戴一凡教授課題組利用基因敲除技術(shù),在美國(guó)培育出基本不含“排斥基因”的克隆豬,入選當(dāng)年美國(guó)《科學(xué)》雜志100項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。此后,基因敲除豬的角膜、胰島移植到大動(dòng)物身上,均未發(fā)生排斥反應(yīng),相關(guān)研究成果先后在國(guó)際權(quán)威雜志上發(fā)表。戴一凡管它們叫“萬(wàn)能豬”?!昂帽萇型血的人可以給所有人輸血一樣,排斥基因被敲除掉的‘萬(wàn)能豬’的器官變成‘O’型器官,可以移植給任何人不發(fā)生排異?!?BR>    一試管細(xì)胞可克隆上萬(wàn)頭“萬(wàn)能豬”
    今年初,幾十管“萬(wàn)能豬”的細(xì)胞已遠(yuǎn)渡重洋,從美國(guó)“飄”到了南京。戴一凡說(shuō),這些都是基因改造豬的細(xì)胞,每一管都可以克隆出成千甚至上萬(wàn)頭“萬(wàn)能豬”,有公豬、母豬?!拔覀円呀?jīng)在克隆,預(yù)計(jì)再過(guò)五六個(gè)月,首批豬寶寶就會(huì)在南京誕生。從外形上看與普通豬差別不大,生長(zhǎng)速度也相當(dāng)。”克隆到一定數(shù)量后,科學(xué)家們將順其自然讓“萬(wàn)能豬”自然繁殖。
    八問(wèn)﹃萬(wàn)能豬﹄器官移植
    移植大的障礙在哪里? 就在于超急性排斥反應(yīng)
    人和人之間器官移植后存在一種現(xiàn)象叫超急性免疫排斥反應(yīng),比如說(shuō)接受腎臟移植的病人,移植后的腎臟一開(kāi)始還很好,但移植幾分鐘后,當(dāng)人體察覺(jué)到移植的外來(lái)器官時(shí),會(huì)迅速對(duì)其進(jìn)行猛烈攻擊,腎臟變黑變軟,在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)迅速死亡了。如果把動(dòng)物,諸如猴子、狒狒或者是豬的器官移植給人,所面臨的第一道障礙就是這個(gè)超急性排斥反應(yīng)?!叭f(wàn)能豬”的器官植入人體后能否抵抗住排斥反應(yīng)呢?“為排除這個(gè)障礙,我們采用了體細(xì)胞基因敲除和克隆技術(shù),把導(dǎo)致豬器官和人血不相容的豬DNA片段敲掉,理論上說(shuō)萬(wàn)能豬的器官與人體應(yīng)該是合拍的。這在猴子身上已得到證實(shí)?!贝饕环舱f(shuō)。
    有成功的實(shí)驗(yàn)案例嗎? “萬(wàn)能豬”的腎在猴子體內(nèi)活了
    猴子換上萬(wàn)能豬的腎,會(huì)變成什么樣?戴一凡的實(shí)驗(yàn)告訴我們,它活得好好的。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,猴子被換上普通小豬的腎,移植后的腎臟一開(kāi)始還是好好的,但移植幾分鐘后,腎臟開(kāi)始發(fā)黑,一個(gè)小時(shí)后完全喪失功能。第二個(gè)實(shí)驗(yàn),輪到“萬(wàn)能豬”上陣了,它的腎臟被植入猴子體內(nèi)后,活得好好的,沒(méi)有出現(xiàn)超急性排斥反應(yīng),“活”了一年多。除了腎臟,“萬(wàn)能豬”的胰島也給了患上糖尿病的猴子。一只可憐的猴子血糖濃度超過(guò)250,渾身都是病,自從換上“萬(wàn)能豬”的胰島,不需要注射胰島素,血糖恢復(fù)正常,又變得活蹦亂跳。迄今為止,“萬(wàn)能豬”已救活了兩只腎衰竭的猴子和五只患糖尿病的猴子。
    豬體內(nèi)病毒會(huì)轉(zhuǎn)給人嗎? 無(wú)菌培育的“豬二代”才用于實(shí)驗(yàn)
    “因?yàn)檫@些豬的器官要被移植到人身上,必須避免豬身體上的病毒傳播到人體內(nèi),因此對(duì)它們的飼養(yǎng)非常有講究?!壁w子建告訴記者,首批克隆出來(lái)的豬還不能直接用于臨床,還必須再繁殖一代,成為“豬二代”才會(huì)用于實(shí)驗(yàn)。這些豬從出生到臨床運(yùn)用,享受的可不是一般的待遇。戴一凡介紹,這些豬寶寶都是破腹產(chǎn)的,從一出生就馬上和媽媽分開(kāi),被送到超潔凈的豬舍中,接受人工飼養(yǎng)。目前,南醫(yī)大已經(jīng)在建這樣的超潔凈豬舍,同時(shí)還計(jì)劃在江寧建一座大型豬舍,可容納1000—2000頭豬,如果有可能的話要達(dá)到上萬(wàn)的規(guī)模。
    “豬舍內(nèi)必須是完全無(wú)菌、無(wú)病毒的,飼養(yǎng)人員進(jìn)去之前必須沐浴更衣,還得換上專門(mén)的工作服。”趙子建介紹,這些豬的飲食,比如飼料和水都是經(jīng)過(guò)無(wú)菌無(wú)毒的處理。每頭豬身上都貼有一塊電子磁片,工作人員會(huì)對(duì)它們進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控,每隔一段時(shí)間,這些豬都要接受檢驗(yàn)檢疫。“可以說(shuō),這些豬比人干凈多了。它們的器官也是無(wú)菌的?!壁w子建教授打趣道。
    為什么不用狒狒猴子? 它們和人是“近親”,不安全
    眾所周知,人類屬于靈長(zhǎng)類動(dòng)物,與靈長(zhǎng)類其他動(dòng)物在生理解剖和新陳代謝等方面相似,為什么不選擇移植猴子或狒狒的器官呢?戴一凡說(shuō),靈長(zhǎng)類動(dòng)物的特點(diǎn)是世代間隙長(zhǎng),尤其是猩猩和狒狒長(zhǎng)達(dá)10年以上,繁殖率低,一胎一仔,飼養(yǎng)成本也較高,很難滿足人類器官移植的需求。正因?yàn)槭恰敖H”,存在于猴組織內(nèi)的病毒更容易感染人,例如可怕的HIV病毒。而且大多數(shù)靈長(zhǎng)類動(dòng)物在國(guó)際上又屬于保護(hù)動(dòng)物,也不利于臨床推廣。
    “豬是異種器官移植的佳選擇對(duì)象在國(guó)際上已成為共識(shí)”。戴一凡告訴記者,與人距離不近不遠(yuǎn)剛剛好,豬組織內(nèi)的病毒不太會(huì)感染人類,它繞開(kāi)了一個(gè)在實(shí)踐中阻礙給人體移植豬器官的主要障礙。另外,科學(xué)家之所以對(duì)豬情有獨(dú)鐘,因?yàn)樗鼈兣c人類有許多相似之處。豬的心臟與人的心臟大小差不多,其管道分布和動(dòng)力輸出也相類似。
    “萬(wàn)能豬”植到人體要等多久? 1年左右,豬皮就能“披”上人身
    “萬(wàn)能豬”器官什么時(shí)候能用在人的身上?“不同的器官、不同的組織用于臨床的時(shí)間長(zhǎng)短不太一樣?!贝饕环步榻B,他們已經(jīng)將豬的角膜在大型動(dòng)物上進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn),“效果不錯(cuò),如果順利的話,1年后豬角膜就可以實(shí)現(xiàn)異體移植?!逼つw實(shí)驗(yàn)大概1年左右的時(shí)間也夠了?!盁齻颊咧财な中g(shù)費(fèi)用高昂,換成豬皮能便宜不少。移植豬皮并不是真的讓人一直披著豬皮,而是讓豬皮活性組織覆蓋在燒傷處,刺激人體自身皮膚組織再生?!贝饕环哺嬖V記者,“豬”過(guò)渡肝臟的時(shí)間需要兩年,心臟等則需要5年左右?!翱寺∝i的繁殖、大型動(dòng)物的實(shí)驗(yàn),我們現(xiàn)在是同步進(jìn)行。”趙子建說(shuō),真正能否上臨床其實(shí)不是科學(xué)家能夠決定的,這還需要相關(guān)政府部門(mén)的配合,得到相關(guān)部門(mén)的批準(zhǔn)。
    豬身上哪些器官能用? 角膜、皮膚、腎臟、心臟等都可以
    “豬真是個(gè)好東西?!贝饕环踩滩蛔√子谩蹲屪訌楋w》里的臺(tái)詞夸他的寶貝豬。一頭豬,其器官可廣泛用于人體角膜、皮膚、胰島、關(guān)節(jié)、肌腱、韌帶、腎臟、心臟、肝臟等器官的移植。在醫(yī)學(xué)界,植入人體細(xì)胞的豬的心臟瓣膜已用在患者身上。美國(guó)有科學(xué)家大膽嘗試用野生豬的肝臟為肝昏迷的患者過(guò)濾肝臟毒素,為他們爭(zhēng)取時(shí)間,等待肝臟供體。豬皮下的膠原蛋白早早地被提煉出來(lái)。而豬的韌帶肌腱的移植技術(shù)已經(jīng)成熟?!皠⑾鑲貌皇菚r(shí)候啊,換成現(xiàn)在,我們可通過(guò)移植,讓他的韌帶拉傷復(fù)原?!壁w子建笑言。
    “豬器官”移植貴嗎? 一只角膜大概一萬(wàn)元左右
    除了為需要器官移植的人提供供體,科學(xué)家們想把器官移植的費(fèi)用降下來(lái)。趙子建說(shuō),他們目前初步估算了,超潔凈“豬圈”建成后,飼養(yǎng)一頭“萬(wàn)能豬”,需要10萬(wàn)-20萬(wàn)元人民幣!豬身上可用的器官種類非常多,一個(gè)“萬(wàn)能豬”角膜大概只需要1000歐元,也就是人民幣一萬(wàn)元左右。不過(guò),1000歐元只是角膜的價(jià)格,把角膜移植到人身上的移植費(fèi)用還沒(méi)有計(jì)算?!?BR>    未來(lái)發(fā)展前景如何? “萬(wàn)能豬”能“長(zhǎng)”出你的器官
    “讓萬(wàn)能豬體內(nèi)長(zhǎng)出只屬于你的器官。就像汽車零件工廠,造出不同品牌汽車的零件?!薄岸ㄖ破鞴佟痹诖饕环步淌谘壑惺且环N奇妙的挑戰(zhàn)。“不斷地改進(jìn)克隆技術(shù),讓萬(wàn)能豬越來(lái)越‘人化’并非不可能。比如嚴(yán)重的腎病患者,可以提前預(yù)約,定制專屬于他的腎臟,我們可以讓一群小豬都長(zhǎng)出他的腎臟,然后可以擇其優(yōu)。當(dāng)然定制腦袋就算了?!贝饕环灿哪貙?duì)記者說(shuō)。
    爭(zhēng)議1 器官有記憶,“豬性”會(huì)否植給人
    國(guó)內(nèi)曾有多例報(bào)道,接受人體器官移植后,不少病人出現(xiàn)性情大變的情況。年過(guò)六旬的哈爾濱患者楊孟勇,曾于多年前接受了心臟移植手術(shù),令人意想不到的是,自從換了顆年輕人的心臟之后,楊孟勇的身上還出現(xiàn)了很多其他的變化,不但性格變得敏感暴躁,人也感覺(jué)越來(lái)越年輕。也有的患者以前從來(lái)不喝酒,移植他人腎臟后,貪戀上酒杯,每天飯后喝一杯酒。
    越來(lái)越多的人相信器官有記憶功能。假如豬的器官也能記憶,它會(huì)不會(huì)把舊主人的習(xí)氣帶給人類?戴一凡教授表示,器官移植后性情大變的情況純屬“個(gè)案”,器官是否帶有記憶功能,目前世界科技水平還無(wú)法解釋,沒(méi)有任何科學(xué)依據(jù)。但換上豬器官后,人的性情會(huì)出現(xiàn)哪些變化?目前還是未知領(lǐng)域。
    爭(zhēng)議2 移植豬器官,會(huì)是“混合體”嗎
    豬器官移植研究也引發(fā)了一場(chǎng)關(guān)于動(dòng)物器官移植人體的倫理方面的討論。把動(dòng)物器官植給了人的“異種移植”讓我們想起了影片《異種》的可怕場(chǎng)景。有醫(yī)學(xué)倫理專家指出:“這其實(shí)就是一個(gè)‘豬人’,一個(gè)混合體,你要怎么說(shuō)都可以。問(wèn)題是現(xiàn)在的社會(huì)有沒(méi)有準(zhǔn)備好去接受一個(gè)部分是人、部分是豬的生物?!睂?duì)此戴一凡教授回應(yīng)說(shuō):“歡迎大家參與討論,但個(gè)人認(rèn)為從科學(xué)角度出發(fā)都不是問(wèn)題。就像汽車換了發(fā)動(dòng)機(jī),還是原來(lái)那個(gè)牌子的汽車,本質(zhì)沒(méi)發(fā)生變化。如果說(shuō)人換上豬心臟成了豬人,那么體內(nèi)裝上人工裝置的患者成機(jī)器人了嗎?”