在一个正常人的身体中,总共包含79种器官,其中肠系膜直到最近几年才被首次发现确认。如果某个器官发生严重的病变或衰竭,目前的医学技术可能很难治疗。最有效的方法就是用相同的健康器官去替换病变器官,这就是器官移植技术。

早在1954年,美国医生约瑟夫·默里(Joseph Murray)顺利完成了全球第一例器官移植手术,他在双胞胎之间实现了肾脏移植。由于在人体器官和细胞移植方面做出巨大成就,他还获得了诺贝尔生理学或医学奖。

随着医学水平的不断提高与进步,器官移植手术开始变得普及。器官移植能够大大提高病人的治愈率,每年拯救成千上万人的生命,但移植的器官从哪里来?

目前用于移植的器官,主要来自器官捐赠志愿者。现在有越来越多的人愿意捐出器官,我国在2018年的器官捐赠数量达到了6万例,而愿意捐赠器官的登记人数将近100万。然而,缺口仍然非常大。

据统计,仅我国每年的器官移植缺口就有150万左右。纵观全球,器官移植的数字缺口更大。器官捐赠的数量供不应求,导致了每年不计其数的病人因等不到适合自己的器官而死亡。

科学家不得不开始思考,如何产生更多的器官用于移植手术?

器官移植面临的窘境远不止于此,器官移植伴随着一定的手术风险。移植后的器官在患者体内还有可能会出现免疫排斥反应,从而导致移植手术失败。

为此,科学家尝试“人兽杂交”胚胎实验,以期解决器官严重短缺问题。2008年,英国科学家开始进行人兽胚胎的前期研究。到了2019年,日本科学家获准进行人兽杂交胚胎实验。

那么,什么是人兽杂交胚胎?

简单来说,就是把人类细胞注入到动物胚胎内,让含有人类细胞的动物胚胎在动物体内得以生长发育。通过人兽杂交胚胎技术,可以培养出各种人类器官。

人兽杂交胚胎技术具体是如何操作的?

首先,日本东京大学的科学家通过基因编辑技术CRISPR来改变正常的老鼠,使其孕育出带有某种基因缺陷的胚胎。这种胚胎经过发育之后,不能长出某个正常器官,比如肾脏。

然后,把人类的诱导性多能干细胞(iPS)引入有缺陷的老鼠胚胎中。iPS细胞是一类具有非常强大再生能力的细胞,能够分化成各种类型的细胞,可被用于培育器官和修复损坏的器官。

接下来,胚胎会被转移到雌性老鼠子宫内,逐渐发育和成长。在此期间,iPS细胞可以分化成各种器官,这样的器官可以大幅降低免疫排斥带来的风险。通过该项技术,科学家把实验鼠的糖尿病治好了。

除此之外,科学家还实现了人-猪杂交胚胎,人类iPS细胞被引入猪的胚胎中,胚胎成功在猪的体内发育了一个月的时间。同样地,这项实验也是为了培育人类器官。

但就目前而言,人兽杂交胚胎技术仍需谨慎对待。如果iPS细胞未按照预定目标在动物胚胎中进行分化,可能会带来一些麻烦,甚至有可能影响到动物的大脑发育。未来能否通过这项技术培育出有用的人类器官,还需科学家更进一步的探索。