跨物種煉成術?日本解禁「人獸嵌合體」實驗!將「人鼠胚胎」植入豬的子宮,培養人體器官

2019-07-30 18:02

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對此中内啓光回應,研究團隊最初就已經考慮到這點,「我們試著生成目標器官,人類iPS細胞只會分化為胰臟器官細胞」。培育嵌合體胚胎分為兩個階段。首先,利用基因編輯技術,刪除胚胎內形成器官的關鍵基因,創造遺傳「空位」;其次,把人類iPS細胞注入胚胎內,填補空位。

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科學家造出「人豬嵌合體」胚胎,這是將人類幹細胞注入豬的囊胚的過程(AP)
科學家造出「人豬嵌合體」胚胎,這是將人類幹細胞注入豬的囊胚的過程(AP)

以中内啓光的研究來說,需要刪除的關鍵基因,就是胚胎內形成胰臟器官的基因,由於嵌合體胚胎缺乏胰臟遺傳基因,無法自己生成胰臟細胞,這時候人類iPS細胞就能代為分化胰臟細胞。

東大研究團隊2017年曾做過類似的實驗鼠研究,將小鼠iPS細胞注入大鼠胚胎內,形成「大小鼠嵌合體」,透過大鼠培養出「百分之百由小鼠細胞組成的胰臟器官」。這個健康的嵌合體小鼠胰臟,最後移植給另一隻患有糖尿病的小鼠,並有效控制住患病小鼠的血糖水準。

物種遺傳距離是關鍵!「人羊嵌合體」實驗失敗

不過讓人類幹細胞在動物體內生長又是另一回事,東大研究團隊2018年培養出「人羊嵌合體胚胎」,試圖生成人類胰臟器官,但經過28天的努力,嵌合體胚胎卻幾乎沒有分化出人類細胞,與像樣的人體胰臟器官。中内啓光表示,這有可能是因為,人與羊的遺傳距離(Genetic distance)還是太遠了。遺傳距離是指不同物種或同一物種之間的基因差異程度。

早在2017年即首次成功培育出「人豬嵌合體」胚胎的美國德州大學西南醫學中心(University of Texas Southwestern Medical Center)研究員吳軍則指出,跨物種的細胞之間會互相排斥,使用與人類遺傳距離較遠的物種,例如羊或豬,來培養「人獸嵌合體」是沒有意義的,因為人類細胞會在發育早期就從宿主胚胎內被消滅。

中内啓光指出,日本政府開放「人獸嵌合體」相關實驗,正好讓他能針對「人類細胞為何無法在宿主胚胎體內生成」進行研究,他將會利用iPS基因工程來找出,阻礙人類細胞在宿主胚胎體內生成的關鍵因素。

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