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嵌合體——科技中的逆天科技!

如今,越來越多的中國科技正在改變我們的生活,比如天宮圓夢、北鬥組網、5G暢通、逐夢人造太陽等等。那麼,在你的印象中,哪個是最為逆天的科技呢?

今天就來給大家說一個有點逆天的科技:嵌合體。

沒錯,就是你想象的那種,嵌合體,chimaera,也就是奇美拉,是一種古希臘神話傳說中的怪獸,它擁有獅子的頭,山羊的身軀,和一條蟒蛇組成的尾巴。

當然,中外文化中都有這種說法,比如我們傳說中人首蛇身的伏羲和女娲,也是類似。

嵌合體——科技中的逆天科技!

而如今,科學家們也在人工的合成這種怪獸,當然,這種合成,目前不是為了戰争,而是治病救人。

01,蝦仁豬心

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人類的死亡,不少情況是某個器官出問題進而導緻全身死亡(否則就不會有器官捐獻了)。是以,如果能夠解決器官來源問題,很多人可以活更長的的時間。典型的就是腎移植來治療尿毒症。

不過,器官,是個問題。于是,科學家們想到了異種器官移植,也就是,從其他動物來找個器官移植給人類。

最常見的是豬。而且,目前也的确取得了不小的進展,比如年初,國外科學家給人移植了豬心髒,竟然活了2個月,這是一個史詩級的突破。

但是,對于這種器官移植,目前依然存在一些問題。比如,最典型的是免疫排斥問題。

無論如何修飾,這個器官都是豬的器官,那麼你就始終會面臨一個問題,免疫排斥。人類連自己物種的器官移植都排斥,更别提跨物種了。是以移植器官後,需要一直吃免疫排斥藥物,即便如此,也會導緻很難扛得住。

其次,不少人對這種來自豬的器官接受程度,還是很低,甚至還有一些群體是強烈反對豬的,雖然豬是目前公認的器官移植top1.

02,借雞生蛋

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面對排斥反應和人們的接受程度問題,怎麼辦?能不能直接生産人類器官呢?

胚胎是個好想法,但是這條路目前是“此路不通”。因為,胚胎發育到器官,事實上已經是一個相對完整的人了,取器官那就是殺人,是以,這條路是直接被全人類抵制的。

可能有人會想,能不能體外定向誘導讓幹細胞發育成器官呢?理論上可以,但是現實中,不可行,你體外誘導細胞朝着心髒發育,是可以長出一堆心肌細胞來。但是,它們是一坨肉,而不是一顆心髒。更别提,那些細微的神經和血管,人類目前根本無法實作,是以這團肉長着長着就内部腐爛了。

是以,生命的奇迹,真是讓人無時無刻不慨歎。

于是,有人提出了新思路,能不能“借雞生蛋”呢?就是,讓動物體内,長出個人器官呢?

這就是“嵌合體”的思路。

03,“嵌合體”初長成

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2010年,這項技術初次登台,中内啟光用囊胚互補技術,也就是在該動物囊胚期時将其他物種的iPSC混入到這個囊胚中,使其實作嵌合,最後該動物體内長出其他動物的器官。用這種辦法,首次實作了在白鼠體内培育出田鼠的胰髒。

嵌合體——科技中的逆天科技!

這是倆不同物種哈

具體地說,中内首先通過基因操作的辦法敲除掉小鼠的胰髒,然後從這種小鼠體内提取受精卵進行培養,并将大鼠的幹細胞注入到其中。接下來,小鼠的受精卵和大鼠的幹細胞一起共同發育,彼此互相混合。最後長出一個胰髒完全來自于大鼠細胞的小鼠。

嵌合體——科技中的逆天科技!

這項研究可以說開啟了一個全新的領域,小鼠(mouse)和大鼠(rat)是不同屬的不同物種。

最後能夠在小鼠中長出大鼠的胰髒,給異種器官培養提供了一種全新的思路。要知道,這個胰髒完全是大鼠的細胞,是以,它可以直接移植到大鼠身上,不用擔心排異反應。再加上這個器官本身是在動物體内發育而成的,具有完整的大鼠胰髒的功能,避免了體外培養器官缺乏功能的難題。這為我們培養人類器官提供了全新的思路。

這就是标準的奇美拉了。

04,奇美拉和人類

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再一次說為什麼這個實驗震撼,因為,小鼠和大鼠,看起來隻是大小差別,其實,它們是兩個物種。

就像人和黑猩猩一樣,是兩個物種。

嵌合體——科技中的逆天科技!

把兩個物種的生長結合在一起,在一個物種體内培育另一個物種器官,這不就是标準的奇美拉嘛。

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而且,這可不是鼠背長人耳朵這種相對低端的技術,畢竟你讓動物長個人肉塊,難度在目前,一般。但是,真正讓動物長一個有功能的異種器官,那可是了不得。人類用幹細胞做了這麼多年實驗,都沒解決這個問題,隻能長出一坨肉來。

嵌合體——科技中的逆天科技!

想想這個不僅有外形,還有内部結構,更有血管、神經以及完整功能的器官,在目前人類世界實作的難度。

既然如此,那麼,是不是可以用于人類器官培養呢?

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這種技術,比起異種器官移植,優勢大多了。

首先,排異問題直接沒了。這一點,甚至連人類同種器官移植都無法避免。畢竟人和人都有器官排斥呢。

但是這種呢?它直接從患者身體上取細胞,比如表皮成纖維細胞,然後用患者的細胞去培養嵌合體。那意味着可以直接沒有免疫排斥了,自己還排斥自己幹嘛。

其次,更加精準的定制。人和人的差別,不僅是免疫,還有基因,世界上沒有兩個人的基因完全相同。

但是這個器官,因為是用人自己的細胞培養的,是以,肯定和原來的人一模一樣。

原配嘛,更好。是以,這套技術,目前已經吸引了非常多的關注。

05,我們,在行動

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目前,全世界不少科學家都向這個方向進行研究,而且,進展也讓我們看到希望。

比如,2021年,首例人猴嵌合體

嵌合體——科技中的逆天科技!

中國科學院院士季維智帶領他的團隊,制作了史上第一批人猴嵌合體胚胎[1]。

嵌合體——科技中的逆天科技!

這個研究的胚胎已經分化到了胚層階段,并且展示出了嵌合體的一種潛力。

盡管困難重重,但是,嵌合體研究,已經在路上,這就是未來的希望。

[1] Tan T , Wu J , Si C , et al. Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos exvivo[J]. Cell, 2021, 184(8):2020-2032.e14.

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