首页 » 国内科研 >

日本批准了首项人类动物胚胎实验

2020-02-14 12:06:04来源:

自今年早些时候推翻禁令以来,日本的一位干细胞科学家是第一位获得政府支持的人,以创建包含人类细胞的动物胚胎并将其移植到代孕动物中。

东京大学和加利福尼亚州斯坦福大学的研究团队的负责人中田弘光(Hiromitsu Nakauchi)计划在小鼠和大鼠胚胎中培养人类细胞,然后将这些胚胎移植到代孕动物中。Nakauchi的最终目标是生产具有人类细胞器官的动物,这些器官最终可以移植到人体内。

直到三月,日本明确禁止含有人细胞的动物胚胎生长超过14天,或禁止将此类胚胎移植到替代子宫中。当月,日本教育和科学省发布了新的指导方针,允许创造人类的胚胎,可以将其移植到代孕动物中并使其恢复正常。

人类的杂种胚胎已在美国等国家制造,但从未成年。尽管该国允许进行此类研究,但自2015年以来,国立卫生研究院已暂停为此类工作提供资金。

Nakauchi实验是日本科学省专家委员会根据日本新规定首次批准的实验。预计该部将在下个月获得最终批准。

Nakauchi说,他计划缓慢进行,一段时间内不会尝试使任何杂种胚胎发育成熟。最初,他计划将杂种小鼠胚胎生长到14.5天,那时动物器官大部分已形成并且几乎可以存活。他将在大鼠中进行相同的实验,使杂种长到近15.5天。随后,Nakauchi计划申请政府批准,以在猪中繁殖杂种胚胎长达70天。

日本札幌北海道大学的科学政策研究员石井哲也说:“最好谨慎地循序渐进,这将使与公众进行对话成为可能,这种对话令人感到焦虑和担忧。”

道德问题

一些生物伦理学家担心人类细胞可能会偏离目标器官的发育,进入发育中的动物大脑并可能影响其认知。

Nakauchi说,在实验设计中已经考虑了这些问题。他说:“他们正试图进行有针对性的器官生成,因此细胞只能到达胰腺。”

他和其他科学家正在探索的策略是创建一种动物胚胎,该动物胚胎缺乏产生某种器官(如胰腺)所需的基因,然后将人诱导的多能干(iPS)细胞注入该动物胚胎中。 iPS细胞是已被重新编程为类似胚胎状态的细胞,并且可以产生几乎所有细胞类型。随着动物的成长,它利用人类的iPS细胞来制造器官,而它无法利用自己的细胞来制造。

2017年,Nakauchi和他的同事报告了将小鼠iPS细胞注射到无法产生胰腺的大鼠胚胎中。大鼠形成了完全由小鼠细胞组成的胰腺。Nakauchi和他的团队将胰脏移植回了被设计成患有糖尿病的老鼠体内。大鼠产生的器官能够控制血糖水平,有效治愈了糖尿病小鼠1。

但是让人类细胞在另一个物种中生长并不容易。Nakauchi及其同事在德克萨斯州奥斯汀举行的2018年美国科学促进会会议上宣布,他们已将人iPS细胞放入经改造不会产生胰腺的绵羊胚胎中。但是杂种胚胎已经生长了28天,只包含很少的人类细胞,也没有类似器官的东西。Nakauchi说,这可能是由于人与绵羊之间的遗传距离。

研究人类动物嵌合体的Jun Wu说,使用进化距离遥远的物种(例如猪和绵羊)使人类动物杂交胚胎发育成为有意义,因为人类细胞会在早期从宿主胚胎中消除。达拉斯的德克萨斯大学西南医学中心。吴说,“了解分子基础和克服这一障碍的发展策略对于推动该领域向前发展将是必要的。”

中智说,日本的批准将使他能够解决这个问题。他将在微妙的不同阶段对iPS细胞进行实验,并尝试一些经过基因修饰的iPS细胞,以确定什么限制了人类胚胎在动物胚胎中的生长。