培育人體器官模型為獲取干細胞提供更多選擇

文/ Marc Platthaus

培育人體器官模型為獲取干細胞提供更多選擇

文/ Marc Platthaus

“利用類器官可以直接在人類組織上進行藥物試驗。”——奧地利科學(xué)院分子生物研究院副院長，資深科學(xué)家Jürgen Knoblich博士。

為什么器官培育中與倫理有關(guān)的問題非常重要？Jürgen Knoblich博士在接受本刊記者采訪時給出了答案。

LP：器官培育聽起來有點像科幻故事，什么是類器官？

Marc Platthaus：將發(fā)育完整的器官和類器官區(qū)分開非常重要，功能正常的器官應(yīng)是完全發(fā)育成熟的、具有完整供血系統(tǒng)，以便接受被更換器官。迄今為止，多年來由器官捐贈者捐贈的器官是傳統(tǒng)器官移植唯一的器官來源。類器官則不同，它具備器官特性、不是器官全部特性的小型器官模型。目前，還不能利用實驗室培育的類器官完整替代一個器官。

LP：類器官是如何在實驗室中培育出來的？

Marc Platthaus：為了在實驗室中培育類器官，必須具有能夠發(fā)育成所希望組織的干細胞。此時，要將許多該類細胞收集到一起，在一定時間段內(nèi)模擬器官生存的生物環(huán)境和化學(xué)環(huán)境。這些模擬將會幫助干細胞發(fā)育成理想器官。利用干細胞培育器官具有如下好處：從患者組織樣本（血液或者皮膚）中獲取干細胞?？梢岳没颊叩母杉毎嘤伞皞€性化”類器官，以便將來能夠方便將器官移植到患者體內(nèi)且不會出現(xiàn)典型免疫反應(yīng)——排斥捐贈者移植的器官，利用藥物抑制器官排斥變得多余。另一個好處：避免因基因突變導(dǎo)致的器官衰竭，因為，患者體內(nèi)的干細胞要能夠?qū)σ浦驳母杉毎M行修復(fù)，以便能夠傳遞健康物質(zhì)。荷蘭Hans Clevers教授利用小白鼠證明：小部分腸道癌變可以用健康腸道器官取代。

LP：類器官能夠回答醫(yī)學(xué)和研究中的哪些問題？

Marc Platthaus：在醫(yī)學(xué)中，類器官是最好的實驗工具：它可以替代現(xiàn)有的動物實驗，直接在人體組織上進行藥物實驗，有助于研發(fā)出個性化治療藥物。在醫(yī)學(xué)研究過程中，運用類器官做實驗具有非常重要的意義，能夠解答許多重要問題，例如，為什么人體大腦較其他生物更復(fù)雜。由于類器官是真實器官的早期發(fā)展階段，可以得出人類發(fā)育生物學(xué)的重要結(jié)論。將來，會進行疾病分子機制研究，在小白鼠或其他模型系統(tǒng)中無法進行該類研究。在大腦中出現(xiàn)分子機制問題后就表現(xiàn)為精神疾病，例如，癲癇。

LP：類器官同樣帶來生物倫理學(xué)問題，在研究中需要特別注意什么？

Marc Platthaus：類器官在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中具有巨大潛力，在整個生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新周期內(nèi)發(fā)揮重要作用，能夠回答許多目前尚不知曉答案的問題、澄清倫理的挑戰(zhàn)。當研究人員從事人類細胞培育時，肩負著巨大社會責任。

經(jīng)常有人問我：“能否開發(fā)一種器官？”研究人員負有說明解釋的責任，他們應(yīng)向公眾通報與新技術(shù)相關(guān)的信息，以免引起不必要的恐慌同時夸大希望。應(yīng)該爭取與其他學(xué)科交流新技術(shù)倫理學(xué)問題，在涉及負責任處理類器官政治框架時，綜合患者和醫(yī)務(wù)人員的意見非常重要。

LP：四月初在IMBA分子生物技術(shù)研究所召開了第一屆生物倫理研討會，討論哪些問題？

Marc Platthaus：未來的研究人員會越來越多從生物倫理學(xué)角度進行研究。IMBA分子生物技術(shù)研究所召開的生物倫理研討會上討論了不同學(xué)科目前遇到的倫理挑戰(zhàn)，使研究人員在生物技術(shù)領(lǐng)域中做好隨時迎接倫理挑戰(zhàn)的準備，盡可能廣泛進行交流對話。

奧地利生物倫理委員會主席Christiane Druml女士在開幕致辭中深入淺出介紹了生物倫理學(xué)結(jié)構(gòu)與內(nèi)容。Utrecht大學(xué)的醫(yī)生和倫理學(xué)家Sarah Boers女士同樣在報告中介紹了類器官治療技術(shù)中遇到的倫理學(xué)挑戰(zhàn)，同時，介紹了患者對該技術(shù)的看法。英國劍橋大學(xué)韋爾科姆基金會桑格學(xué)院研究所道德合規(guī)專員Carol Smee女士為代表介紹了英國iPS（誘導(dǎo)多能干細胞）監(jiān)管機制的實踐情況，吸引160多人參加，非常成功。 LP

人物簡介：Jürgen Knoblich博士

Jürgen Knoblich先生在Tübingen大學(xué)Max-Planck研究所獲得發(fā)育生物學(xué)博士學(xué)位。他在1997年擔任IMP分子病理研究所研究組組長前在舊金山加利福尼亞大學(xué)工作近三年。2004年進入IMBA分子生物技術(shù)研究所工作，2005年起任科學(xué)技術(shù)研究所副所長。

本文作者系《實驗與分析》雜志編輯。