用动物胚胎培育人类移植器官，可能面对“两座大山”

本报记者 张梦然

针对“日本政府支持科学家用动物胚胎培育人体器官”，《自然》官网进行了特别报道。

日本科学家计划将人体细胞插入大鼠胚胎。 图片来源：《自然》网站

据英国《自然》杂志网站近日消息，一个利用动物培育人类器官的研究项目，首次获得了日本政府支持。

一石激起千层浪。因为该研究一方面可能导致出现人类可供移植器官的新来源，但另一方面，广大民众及科学界人士担忧实验影响发育中的动物大脑，造成无法明确界定人与动物界限的局面。

目前，异种移植仍需要克服来自道德伦理和技术上的巨大障碍。

从未被真正“生产”的混合胚胎

人类和其它动物的混合胚胎，虽已经在美国等国家进行研究，却一直以来从未被真正“生产”出来。目前在英国，胚胎研究由人类受精和胚胎管理局负责，美国则由国家科学院或生物伦理总统委员会提出伦理建议。而尽管美国政策允许相关研究，但自2015年以来，美国国立卫生研究院已暂停对此类研究的资助。

日本此前则是严格禁止含有人类细胞的动物胚胎生长超过14天，并禁止将这些胚胎移植到代孕子宫中。

这一“14天原则”，问世已40年——1979年，美国卫生、教育及福利部伦理咨询委员会首次提出该规则，后被多数国家的监管机构采纳并得到了遵守。

当时“14天原则”的确立是基于两个理由，其一，彼时科技水平尚无法让胚胎在体外生存达到14天；其二，政策研究者在细致咨询及讨论后，认为胚胎发育到14天时将开始形成一道“原线”，而这一结构会使得胚胎开始拥有一些个体特征，会引发伦理问题。

但在2016年，英国和美国研究人员分别成功培育了近10天的实验室胚胎，将“14天规则”的极限一下子拉到眼前。以著名生物学家乔治·丘奇为首的哈佛大学科学家团队提出，鉴于合成生物学等学科的巨大进步，是时候考虑更新这一规则了。乔治·丘奇说：“若继续执行上述规则，则可能会错过研究许多对社会、商业和政府政策产生巨大影响的科学问题。”

于是，关于“14天原则”的争议日渐增多，人们发出疑问：如果科学技术已能够突破14天的界限，且没有别的办法可以获得这一方面对人类有价值的信息，那么“14天原则”是否应重新商榷？

这被认为是生物界一场科学与伦理的交锋。

从老鼠到猪，最终将服务于人体移植

就在今年3月，日本文部科学省制定了新规，允许在动物体内培育人类器官，从而加强利用动物培育移植用人体器官的相关研究。此举旨在针对器官移植捐赠率低及易出现排异反应的现况，预计将为糖尿病等开启治疗新方向。

根据这项新规，日本东京大学、美国斯坦福大学的著名生物学家中内启光的试验计划，得到了批准。

此次，中内启光计划将人类诱导多能干细胞（iPS细胞）植入小鼠和大鼠胚胎，并将胚胎植入实验动物体内。他们的最终目标，是在动物体内培育能用于移植手术的人类器官，也就是说，这些器官最终将用于人体。

中内启光表示，他将缓慢推进这项试验：首先将分别培养杂交小鼠、大鼠胚胎至14.5天和15.5天，接着，他将申请在猪身上培育杂交胚胎，最长可到70天。

以最先进行的实验鼠为例，研究人员会首先修改实验鼠受精卵的基因，使其无法正常生成自身的胰脏等脏器；然后向受精卵中植入人类iPS细胞，培育含有人类细胞的动物胚胎“动物性集合胚”；之后再将其移植回实验鼠子宫。他们希望，胎鼠长大后能拥有由人类iPS细胞形成的胰脏等。

据今年稍早时间日本媒体消息称，猪身上的实验与之类似，会在代孕母猪分娩前将胎儿移除，以检查源自人iPS细胞的胰腺组织的量以及功能。

而这一基因工程胰腺，可用于治疗患有严重糖尿病的患者。

什么是人类，什么是动物，如何界定？

以中内启光为代表的科学家认为，具有正常机能的人体器官，如若能在动物体内培育成功，则人类移植医疗领域很多问题都可迎刃而解。

但在这之前，有一个问题必须要回答。芝加哥大学的医生与生物伦理学家丹尼尔·苏尔梅西表示：“为了获得科学知识，我们对人类的所作所为是否有任何限制？而究竟哪些可以算人类？”

这正是相当一部分生物伦理学家的担忧——此类研究可能导致目标器官的发育未按设计完成，特别是可能影响发育中的动物大脑，以及相关认知功能。

那么，实验鼠还是不是鼠？实验猪还是不是猪？

这就是民众最担忧的，是否会出现“人兽杂交”生物问题。其答案又是否会令人不寒而栗？甚至，因为无从界定而无法做出答案？

针对伦理学家的质疑，中内启光表示，他们已在实验设计中考虑到了这些疑虑，因此他们尝试的是有针对性的器官生成，这样一来，杂合胚胎的发育只限定在对胰腺的控制上。

据日本媒体称，中内启光团队将会密切监察老鼠胎儿，一旦发现其大脑含有30%以上的人类细胞，将不予出生，产下后也会最长观察2年。

日本北海道大学的科学政策研究员表示，目前谨慎行事是有益的，这样可以更多地与公众进行对话，从而减轻焦虑和不安。

不过，另一个问题同样令人担忧——让人类细胞在另一个物种中生长，并不容易。

此前在2018年美国科学促进会会议上，中内启光团队声称已将人类iPS细胞植入羊胚胎中，但生长了28天的杂交产物仅含有极少的人类细胞，并不像一个“正经器官”——也可能是因为人类和绵羊之间的基因距离。

这再度引起一些科学家们的怀疑：顶着巨大伦理争议去发展“人—动物胚胎”，是否有确切意义。

中内启光的意见是，日本政府此次“开绿灯”，将使他们能够解决这个问题。他们将对处于不同阶段的iPS细胞以及转基因iPS细胞进行实验，确定是什么限制了人类细胞在动物胚胎中的生长。

但现阶段来看，混合胚胎研究的界限似乎仍未清晰划定，究竟谁拥有明确的权利和客观的洞察力，可以规范指导人类未来的生物研究方向？如果一切仍不明朗，那么技术上的挑战和伦理上的担忧，依然使得器官异种移植的道路充满变数。