日本同意「人獸嵌合體」實驗!試圖利用代孕方式培育人類器官

        日本政府在今年三月放寬培養含有人類細胞的動物胚胎的相關規定,同意可培養超過14天(原用意是避免胚胎成形)以及於代孕子宮內植入「人獸嵌合體胚胎」 (human–animal chimaeras),但仍然禁止將人獸嵌合體胚胎植入人類子宮中 [1]。七月底,日本政府同意進行由 Hiromitsu Nakauchi帶領的東京大學與史丹佛大學研究團隊的實驗規劃,此項研究的目標為在動物體內產生由人類細胞組成的器官,最終能夠移植至人類體中,以解決移植器官嚴重缺乏之問題 [2]。研究內容為將人類誘導性多功能幹細胞 (iPSC) 分別植入小鼠、大鼠的受精卵中,培養成「人獸嵌合體胚胎」,在移植入代孕豬隻的子宮內。這項計畫受到相當大的關注與質疑,於動物體內植入人類細胞會產生許多技術上與倫理上的問題。然而,Nakauchi教授表示他會將此計畫以緩慢的步調進行,且並不會讓混種胚胎形成個體,以確保實驗之安全性及合理性。

        2017年,Nakauchi 教授於《Nature》發表一篇有關跨物種器官形成的文章 [3]。其研究內容為透過種間囊胚互補 (interspecies blastocyst complementation) 讓由小鼠體細胞產生的iPSC在大鼠體內生成與大鼠胰臟一樣大的小鼠胰臟 (pancreata)。主要流程為在剔除與胰臟發展有關基因的大鼠囊胚中植入小鼠的iPSCs,注射回大鼠體中,以產生由小鼠細胞組成的胰臟;將胰臟中的胰島分離出來後,注入糖尿病小鼠當中,以評估其生成的胰島素對於血糖的調控。過程中研究團隊發現,雖然胰臟屬於小鼠細胞,但周圍的輔助細胞,譬如內皮細胞,屬於大鼠細胞,因此為了避免急性免疫反應,在移植當下以及後五天均注射免疫抑制劑。根據結果,注射此胰腺的糖尿病小鼠能夠持續將血糖維持在正常的範圍,且後續並沒有產生免疫排斥及抑制的情形。

        這項挑戰倫理道德的研究,受到極大關注。許多科學家提出質疑,人類與其他動物的基因距離遙遠,人類細胞在注射到動物體內,有可能在極短時間內就被宿主胚胎消滅。亦有科學家提出疑慮,注射之人類細胞是否會跑到動物腦中發展,使得產生具有人類意識的動物。再加上在實驗過程中有風險產生包含人獸基因的個體。因此,這項研究上需要更多評估以及完整計畫,如何在最小風險內為人類創造最大福祉。

Reference:

  1. https://www.japantimes.co.jp/news/2019/03/05/national/science-health/japan-relaxes-rules-ips-cell-research-potentially-paving-way-growth-human-organs-animals/#.XUowTpMzbL8
  2. https://www.nature.com/articles/d41586-019-02275-3
  3. Yamaguchi, T., et al., Interspecies organogenesis generates autologous functional islets. Nature, 2017. 542(7640): p. 191-196.

https://www.nature.com/articles/nature21070#treatment-of-diabetic-mice-with-mouser-islets

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