基因工程能解决异种器官移植的重重难题吗?

作者: 唐骋

来源: 赛先生

发布日期: 2017-03-08 07:36:27

本文探讨了基因工程在解决异种器官移植难题中的应用,分析了免疫排斥和人畜共患病等关键挑战,并指出尽管技术上取得了一些进展,但伦理和行业规范仍然是重大障碍。

把动物器官移植给人类的想法由来已久,不过,动物器官和人体就像是型号不匹配的两套零件,没那么容易移植。上一次,我们讲了用嵌合体技术直接让动物长出人类器官的“邪路”,这一回,我们就来说说大多数科学家所走的“正路”——基因工程的做法,又是怎样一番光景。

从黑猩猩的心脏说起

美国医生基斯·瑞茨玛(Keith Reemtsma)也许可以算是将动物器官移植给人类的第一人。他认为,类似人类的灵长类动物是最合理的器官供体。为此,在上世纪六十年代他多次试图将黑猩猩的肾脏移植给人,但其中效果最好的一例也只活了九个月。

当然,现在我们知道,动物的器官是不可能直接给人用的。通俗点说,两者根本就不配套。不过,对科学家来说,将不可能变成可能本就是他们的天职。那么,要想把动物的器官给人用,需要怎么做呢?

最简单粗暴的办法,就是找些锉刀、砂纸,把螺钉锉锉细,把螺栓磨磨宽,然后硬套进去。与之相似,动物器官要移植给人,同样面临不配套的问题,而最传统的解决方法也是把器官的供受双方都捯饬捯饬,尽量让两者得以相容。

关卡一:免疫排斥

毫无疑问,拦在异种器官移植面前的第一只拦路虎,就是免疫排斥。像人类这种免疫系统高度发达的物种,体内的免疫细胞每时每刻都在警惕着一切外来入侵者。那么,免疫系统如何辨认对方是敌是友呢?打个简单的比方,就是看脸。

所以,科学家要想把动物器官安到人身上,首先无外乎要做两件事:一是尽量让免疫系统别那么恪尽职守,在关键时刻可以网开一面;二是设法让动物的器官和细胞在人类免疫系统眼中显得比较像自己人。

关卡二:人畜共患病

免疫排斥这一关已经如此艰难,但异种器官移植所面对的困难还远不止这一项。注意,上面所列的数据还只是器官“存活”的时间,至于这些器官有没有发挥功能,那甚至还不属于科学家开始考虑的问题。那么,科学家还有注意些什么别的问题吗?有,人畜共患病。

总结

迄今为止,人类在此领域所取得的一切成果,距离异种器官移植最终的胜利还有极为漫长的路要走。猪内源性病毒的种类众多,其中许多连CRISPR/Cas9技术都难以降服,更何况在免疫排斥以及器官功能方面,人类还挣扎在近乎绝望的境地中。

必须指出的是,即便科学家能最终克服九九八十一难,在技术上修成正果,但还是要面对伦理和行业规范等重重险关。事实上,在与异种器官移植类似但技术上简单得多的领域,比如说将猪的白蛋白或者眼角膜供应给人,技术上都已经快要接近实际应用了,然而考虑到伦理问题,加之各国政府迟迟不肯公布具有可操作性的行业标准,这些技术至今依然被关在实验室里,无法踏出最关键的一步。

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