你刷到過那種“日本制造半人半豬怪物”的獵奇說法嗎?別忙著被嚇到,這事不是科幻片里的瘋狂實(shí)驗(yàn),是真真實(shí)實(shí)擺在明面上的科研項(xiàng)目。日本東京好幾處戒備森嚴(yán)的實(shí)驗(yàn)室里,養(yǎng)著上百頭特殊的豬,它們看起來和普通肉豬沒差,肚子里長(zhǎng)的卻是實(shí)打?qū)嵉娜祟惼鞴佟_@事聽起來詭異,背后卻連著上萬等待器官移植病人的活命希望。
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現(xiàn)在全球都缺器官移植供體,這個(gè)缺口大到離譜。拿日本來說,每年一萬多病人在等合適的器官,最后能等到捐獻(xiàn)的不到300例。絕大多數(shù)人撐不到那一天,只能在等待里耗到生命盡頭。
日本學(xué)界想出來的路子,就是把豬改造成“人體器官孵化器”。早好幾年日本就給這事松了綁,2019年直接改了規(guī)定,允許人獸混合胚胎在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育足月。這事當(dāng)時(shí)直接震動(dòng)了整個(gè)全球科學(xué)界,也算是日本押注再生醫(yī)學(xué)的一步大棋。
日本也沒敢瞎放開,明明白白劃了兩條不能碰的紅線。一條是絕對(duì)不允許把嵌合胚胎放進(jìn)人類子宮,另一條是禁止嵌合體之間交配繁殖。給科研留了空間,也把倫理風(fēng)險(xiǎn)框在了安全線里。
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最近幾年全球都在搶異種器官研究的賽道,誰都不想落后。美國(guó)早就上手做了豬器官移植的臨床試驗(yàn),還出過給心衰病人換豬心的案例,雖然病人只活了兩個(gè)月,卻證明這條路走得通。我們中國(guó)也沒落下,近些年接連拿到不少核心突破,走得相當(dāng)穩(wěn)。日本沒著急沖臨床試驗(yàn),一門心思扎在基礎(chǔ)研究里,走了差異化路線。
很多人好奇,為啥放著靈長(zhǎng)類不用,非要選豬來當(dāng)器官載體。這事真不是隨便選的,是幾十年研究篩出來的最優(yōu)解。豬的器官大小結(jié)構(gòu)功能都和人類特別接近,豬胰島素的氨基酸結(jié)構(gòu)都和人類幾乎一模一樣,拿來用適配度特別高。
豬的繁殖能力真的吊打其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,一胎能生五到八只,半年就能長(zhǎng)大成年。養(yǎng)一頭豬的成本,比養(yǎng)靈長(zhǎng)類動(dòng)物低太多了,真要以后規(guī)模化做,也能供得上需求。靈長(zhǎng)類繁殖慢數(shù)量少,根本撐不起規(guī)模化的需求,早就被淘汰了。
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再加一層,現(xiàn)在豬的基因編輯技術(shù)已經(jīng)很成熟了,想改哪個(gè)基因就能精準(zhǔn)敲掉。人類iPS萬能細(xì)胞在豬胚胎里的嵌合效率,比小鼠猴子綿羊這些都高太多。日本早年也試過其他動(dòng)物,最后都因?yàn)樾侍头艞壛耍刀缔D(zhuǎn)轉(zhuǎn)還是選了豬。
日本科學(xué)家搞出來的培育流程,精密得很,每一步都卡得很嚴(yán)。先要用基因編輯技術(shù),把豬受精卵里對(duì)應(yīng)器官發(fā)育的關(guān)鍵基因敲掉。比如要培育胰腺,就把豬控制胰腺發(fā)育的基因敲掉,給人類細(xì)胞騰好位置。
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接下來把人類的iPS萬能細(xì)胞注射到改造好的受精卵里,這個(gè)注射是顯微操作,精度要求特別高。之后再把處理好的嵌合胚胎,放到代孕母豬的子宮里讓它正常長(zhǎng)大。等豬長(zhǎng)到指定階段,就能取出體內(nèi)的人類器官做檢測(cè),符合標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)入下一階段研究。
目前培育出來的器官,最高也只能做到95%的人源細(xì)胞占比,還是會(huì)有少量豬源細(xì)胞留下來。這個(gè)小問題還得慢慢解決,現(xiàn)在整個(gè)技術(shù)都在往更好的方向迭代。最早2019年日本明治大學(xué)的團(tuán)隊(duì)就拿到了全球首個(gè)突破,成功在豬體內(nèi)培育出了完整的人類胰腺。
2024年10月日本又拿到了兩個(gè)不錯(cuò)的成果,一個(gè)團(tuán)隊(duì)培育出了人豬嵌合腎類器官,另一個(gè)團(tuán)隊(duì)解決了免疫排斥的核心難題。解決免疫排斥后,實(shí)驗(yàn)豬能在帶菌環(huán)境活五個(gè)多月,給以后臨床應(yīng)用掃了個(gè)大障礙。現(xiàn)在整個(gè)技術(shù)已經(jīng)跨過了“能不能做”的階段,開始琢磨怎么才能做得更好。
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這個(gè)技術(shù)最牛的地方,就是兩個(gè)定制,能直接改變傳統(tǒng)器官移植的困境。供體定制就是你需要什么器官我給你培育什么,不用再碰運(yùn)氣等捐獻(xiàn),從根上解決缺器官的問題。免疫定制更厲害,用患者自己的細(xì)胞培育器官,基因完全匹配,移植后基本不會(huì)排異,不用一輩子吃免疫抑制劑。
現(xiàn)在技術(shù)還沒到能直接用的地步,一堆問題等著解決。除了剛才說的豬源細(xì)胞殘留,培育一頭嵌合體豬要六到八個(gè)月,周期不算短,想規(guī)模化還得提一提速度。豬的基因組里自帶內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒,目前還沒見過人類感染的案例,但長(zhǎng)期用安不安全,還得接著驗(yàn)證。
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爭(zhēng)議最大的還是物種邊界的問題,把人類細(xì)胞放到豬體內(nèi)長(zhǎng)器官,很多人心理上接受不了。日本科研團(tuán)隊(duì)也怕出問題,定了規(guī)矩,只要發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)豬大腦里人類細(xì)胞占比超過30%,立刻終止實(shí)驗(yàn)銷毀胚胎。還有動(dòng)物保護(hù)組織質(zhì)疑,把豬當(dāng)器官工廠是不是不符合動(dòng)物福利,也有人怕技術(shù)被濫用出亂子。
截止到今年初,這項(xiàng)技術(shù)還在實(shí)驗(yàn)室到臨床的過渡階段。日本科研人員預(yù)計(jì),再過五到十年就能進(jìn)入小規(guī)模臨床應(yīng)用,十五到二十年就能規(guī)模化普及。也有樂觀的人說,五到十年里就能先做出異種來源的人類功能性細(xì)胞,給臨床打基礎(chǔ)。
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真要是規(guī)模化普及了,全球幾百萬等著器官移植的病人,就不用再靠運(yùn)氣等捐獻(xiàn)了。日本大力推這事可不只是為了救病人,還是為了搶再生醫(yī)學(xué)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。全球器官移植市場(chǎng)規(guī)模早就超千億美元了,誰先掌握技術(shù),誰就能拿住未來醫(yī)療的話語權(quán)。
日本本身是全球老齡化最嚴(yán)重的國(guó)家,終末期器官衰竭的病人一年比一年多,本土器官捐獻(xiàn)率又低得可憐。這項(xiàng)技術(shù)成了,直接就能解決本土的大難題。這事本質(zhì)上就是人類和死亡搶時(shí)間的探索,出發(fā)點(diǎn)從來都不歪。
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哪項(xiàng)顛覆性技術(shù)剛出來的時(shí)候,沒伴隨著一堆爭(zhēng)議啊。早年疫苗普及、器官移植剛出來的時(shí)候,不也一堆人反對(duì)質(zhì)疑嗎。最后還不是在爭(zhēng)議里慢慢完善,變成了救無數(shù)人命的好技術(shù)。
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這些養(yǎng)在日本實(shí)驗(yàn)室里的嵌合體豬,根本不是什么科幻怪物,是載著無數(shù)病人希望的生命載體。科技本來就是用來守護(hù)生命的,這項(xiàng)充滿爭(zhēng)議的研究,搞不好就是下一代器官移植的起點(diǎn)。人類從來不會(huì)因?yàn)榕嘛L(fēng)險(xiǎn)就停下探索的腳步,畢竟多往前一步,就多救無數(shù)人的命。
參考資料:人民日?qǐng)?bào) 人豬嵌合體研究引全球關(guān)注
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