加州大學培育人羊雜交胚胎 期望製造可移植器官

【本刊訊】在美國,每小時就有6 個人會被列入等待器官移植名單,而每天則會有22 個在等待名單單上的人因等不到器官移植而過世。根據資料統計,僅在美國每年就有超過10 萬人需要進行心臟移植,但只有約2000 人能真正接受心臟移植手術。全球對於器官移植的需求有增無減。

因此,為了提供更多的器官讓病患能夠進行移植,科學家努力嘗試各種方法,像是使用3D 列印技術或是製造出人造、機械器官等。而有另一群科學家則嘗試製造2 種不同物種的嵌合體(chimeras),希望能在動物身上製造出人體器官。前(2016)年,由索爾克研究所(Salk Institute for Biological Studies)和加州大學戴維斯分校(University of California, Davis)的研究團隊利用幹細胞技術,製造出人豬雜交胚胎(human-pig hybrid embryos),科學家又將之稱作「人豬嵌合體(human-pig chimera)」。

此種嵌合體製造方法是將其中一物種的幹細胞分離出來後,將它注入至另一物種的胚胎中,再破壞胚胎的DNA使不能長出特定器官後,讓注入的幹細胞取代被破壞的DNA,並長出外來物種的器官。在2016 年的研究中,注入人類幹細胞的豬胚胎存活28 天后進行觀察,發現在胚
胎中每10 萬顆細胞中有1 顆為人類細胞。

去(2017)年,由東京大學(University of Tokyo)的研究團隊利用這種方法成功讓大鼠(rats)體內培養出小鼠(mouse)的胰腺,並用此胰腺來治療患有糖尿病的小鼠。而近期,製造出人豬嵌合體的研究團隊又再次利用此項技術,將分離出的人類幹細胞,打入綿羊胚胎中,創造出人羊雜交胚胎(human-sheep hybrid embryos),並增加人類細胞的比例,每1 萬顆細胞中就有1 顆人類細胞。

參與這項研究的科學家羅斯(Pablo Ross)表示,雖然已提升人類細胞比例,不過現階段的人類細胞數仍不足以產生出一個器官,大約要再將胚胎細胞數與人體細胞數比例增加至100:1,才能製造出可被使用的人體器官。此外,為防止免疫排斥,也必須增加額外的處理步驟,確保豬或羊的DNA 被完全破壞。

由於目前美國衛生研究院是禁止進行人畜雜合實驗,所以這些研究皆在28 天時終止。不過,隨著實驗的進行未來對於倫理的審查將更加嚴格。羅斯也表示,因為此項實驗具爭議性,所以研究團隊在進行實驗時也十分謹慎,只希望能夠研究出更多的替代方法,提供器官給更多需要的病患。


新聞來源:Michael Greshko, Sheep-Human Hybrids Made in Lab—Get the Facts, National Geographic, 2018/2/18.

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