2009年,电影《颤栗异种》的上映可谓是激起千重浪,因为电影将人们心中对基因编辑和胚胎融合的恐惧进行了放大,使得这两项非常容易触及伦理底线的技术再一次引起热议。
影片中,男主和女主都是基因工程界的“巨星”,为了满足心中“变态”的探索欲望,他们进行了一项恐怖的实验——将人类与动物的DNA进行杂交混合。
在这场违背伦理的实验中,他们创造出了一个半人半兽的混血“女儿”,继而引发了一系列让人害怕的灾难。
问题来了,电影中那恐怖的情节会不会在现实中真实上演呢?答案我们并不清楚,但我们知道的是,电影中将人类和动物融合的实验,在现实中已经出现了。
近日,《细胞》(《CELL》)上刊载了一篇由中国科学家和美国科学家联合研究的文章,宣布世界上第一个“人猴杂交”胚胎出世,并在实验室中存活了近20天。
此篇文章一经发布,又是引来了人们的热议,那种对未知的恐惧似乎再一次笼罩了天空,但真的有必要对此感到恐惧吗?而这项研究对于人类又有什么意义呢?
事实上,这项研究的目的,和大众的担忧,根本就是两个完全不同的方向,所谓的“杂交”其实是“嵌合体”。
什么是嵌合体?
嵌合体又被称为“奇美拉(Chimera)”现象,在生物学意义上指的是由多个个体细胞组成的有机体,用人话来说,就是不同来源的细胞在一个胚胎中存活。
在地球生物中,奇美拉现象并不罕见,在人类中也是如此。
1950年,荷兰田径运动员Foekje Dillema因拒绝接受相关检测而被国家队除名,后来的调查研究显示,Foekje Dillema体内还具有Y染色体,也就是说她是一个真正的雌雄同体人。
Foekje Dillema
1953年,一名女子在就医时被发现有两种不同的血型,经过仔细研究发现,她体内还生活着同胞兄弟的细胞。
2002年,一位美国母亲被剥夺了公共援助,因为DNA显示她并不是自己女儿的妈妈,但后来的研究中发现,该女子确实是自己女儿的亲妈,只不过她的生殖细胞来源于自己同胞异卵姐妹嵌合体。
根据发育情况不同,嵌合体在身体中能够发育成不同的细胞系,甚至是组织和器官,但一般情况下都是由一种细胞系作为主导,所以也就是这个原因,现实中很多人不知道自己是嵌合体,只有在特殊的检查中才能够发现,就像上面例子中明明是自己亲生的孩子却不是“自己的”。
此项研究的目的和意义
首先说目的,此项研究的目的就是提供各种器官。
我们都知道,目前器官来源匮乏是一个不争的事实,我国每年大约有150万人需要器官移植,但真正能够进行器官移植的只有1万人左右,剩下的149万人只能在等待和煎熬中死去。
不止国内器官匮乏,整个世界都是同样的情况,而之所会出现这种情况,其根源在于主动捐献器官的人太少了。
太少了怎么办呢?难道还能强制要求捐献遗体吗?这显然不现实,因此有科学家提出,既然捐献比例太低,是不是能够找到新的器官来源呢?
答案是肯定的,因为除了捐献之外还有两个器官来源思路,一个是异种器官移植,一个是3D打印。
异种器官移植,顾名思义就是将其他生物的器官移植到人类身上,最具有代表性的例子就是猪了。
近些年,随着基因编辑技术的不断发展,猪器官移植已经取得了不错的成绩,比如一只狒狒在移植猪器官之后,最长寿命已经达到了3年。可别小看这3年,这对于等待器官移植的人群来说,其意义已经不亚于“起死回生”,毕竟3年能够做很多事情、弥补很多遗憾了。
再说3D打印,随着3D打印技术的提高,以及人类本身对器官认识的不断深入,使得3D打印器官的水平也逐渐提高,甚至现在已经能够打印出可以泵血的“人造心脏”。
在提出两个新的解决途径之后,看似一片欣欣向荣,但这背后其实还隐藏着许多有待解决的难题。比如异种器官移植之后的排异问题,3D打印出来的器官不成熟、功能不够的问题等等。
面对“绝望”的局面,有很多科学家开始思考,是否能够在动物体内培养出人类所需要的器官呢?此时嵌合体就成为了解决这个问题的关键。
当然,在动物体内培育人类器官说得非常容易,但是要真正实施起来极为困难,因为生物具有排异机制,也就是说,如果直接将人类细胞植入动物体内,会被动物身体直接吞噬或排出。
对于这个问题,科学家们想到的方法是,从动物还是胚胎时就开始培养,这样就可以极大减少排异反应。
首先先将两种生物的胚胎混合,形成一个复杂的嵌合生物,然后随着这个生物慢慢发育,就有可能出现某个器官中含有人类细胞较多的情况出现。
最开始实现这点很难,比如将人和猴子细胞嵌合,可能从始至终都是猴子细胞占据多数,在这种情况下长出的器官依然是猴子器官,无法移植到人类身体中。
但随着技术的不断更新,人类细胞占比肯定会越来越高,直到无限接近100%的程度,那么就能够直接在动物体内培养人类器官了,人类也就不再为器官匮乏而苦恼了。
实验组和对照组胚胎存活走势
就像在整个实验过程中,第一天存活的人-猴嵌合体有132个,第十天仍有103个存活,之后开始大量死亡,19天时仅存3个嵌合体胚盘,但在这存活的胚盘中,人类细胞所占比例很高,这就是成功的曙光。
争议极大的嵌合胚技术
虽然说嵌合胚和科幻电影中直接进行人兽杂交的行为有一定区别,但其本质上某些地方的类似,也确实很难让人们忽略这其中带来的伦理问题。
我们只希望胚胎能够发育出特定的人类器官,但这也仅仅是理论上的一厢情愿,由于我们对个体发育认知的了解还不全面,所以很难精确控制发育。
从某种意义上来说,这些嵌合胚其实处于“失控”状态,这也就是为什么各国禁止这种研究的原因(日本2019年放开了禁令)。不过,这次中国和美国科学家联合研究是经过了伦理许可的。
总的来说,人-猴嵌合体的研究目的并不是为了制造出科幻电影中的异形,而是为了提高人类在生命科学领域的认知,以便未来更好的造福全人类,所以根本不必为此感到担忧和害怕。
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