葉 曦
每天都有很多需要進(jìn)行器官移植的患者在等待手術(shù),其中一些人遺憾地離開(kāi)了這個(gè)世界。而今天科學(xué)家正在加緊進(jìn)行的異種器官移植研究無(wú)疑給這些患者帶來(lái)了福音。也許過(guò)不了多久,把動(dòng)物的器官移植給人將成為現(xiàn)實(shí)。
你聽(tīng)說(shuō)過(guò)異種器官移植嗎?所謂異種器官移植,就是把其他動(dòng)物(比如豬)的器官移植到人體內(nèi),替換已經(jīng)喪失原有功能的人體器官。這聽(tīng)起來(lái)令人匪夷所思,但是科學(xué)家認(rèn)為,在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái),也許就3到5年,這種醫(yī)學(xué)新技術(shù)將變成現(xiàn)實(shí)。屆時(shí),從晚期腎病、肝病、心臟病到多發(fā)性硬化、中風(fēng)、糖尿病的許多種疾病患者,都將因異種器官移植技術(shù)而大大延長(zhǎng)壽命。要知道,這些患者都需要更換相應(yīng)的器官,但僅僅因?yàn)闆](méi)有器官可移植,其中一些人令人萬(wàn)分遺憾地過(guò)早去世。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅在美國(guó),每天就有15名患者因等不到可以移植給他們的人體器官而死亡。
迄今為止,技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小的異種器官移植,是把豬的器官移植給人。
豬的胰島素用于治療人類(lèi)的糖尿病始于20世紀(jì)30年代。豬的心血管用于人體已有數(shù)十年時(shí)間。1992年,一只豬的心臟被移植給一名心臟病患者(盡管術(shù)后病人僅存活了不到24小時(shí),原因可能是這只豬的心臟不夠大,不足以支撐患者的循環(huán)系統(tǒng))。
在科學(xué)家的最新設(shè)想中,進(jìn)行異體移植的豬器官是在一種可以稱(chēng)作“器官工廠(chǎng)”的未來(lái)工廠(chǎng)中生產(chǎn)的。
未來(lái)的“器官工廠(chǎng)”
要把豬的器官移植給人體,首先必須為未來(lái)的器官工廠(chǎng)培養(yǎng)無(wú)菌的豬,目的是讓那些將要移植給人體的豬腎、豬心等豬的器官絲毫不受外界病毒和細(xì)菌的感染。科學(xué)家已經(jīng)在這方面進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。其中一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)是:在無(wú)菌艙中對(duì)一頭完全健康的懷孕母豬實(shí)施剖腹產(chǎn),手術(shù)臺(tái)旁邊是一臺(tái)心臟復(fù)蘇機(jī);母豬產(chǎn)下8只豬仔,必須確保這些豬仔自出生起就一直呼吸完全未被污染的空氣。在實(shí)驗(yàn)中,豬仔一出生,科學(xué)家就將它投入碘酊溶液中。同其他剛出生的動(dòng)物一樣,新生豬仔的頭部一接觸水面就會(huì)屏住呼吸,這樣它就能不受感染地從手術(shù)臺(tái)安全進(jìn)人心臟復(fù)蘇機(jī)了。
和一般的豬根本不同的是。這頭母豬和它的豬仔是“跨基因”的,也就是說(shuō)它們身上都攜帶著一個(gè)人類(lèi)基因,科學(xué)家希望以此確保被移植給人體的豬器官不會(huì)被人體排斥。由這個(gè)例子可以看出,這些豬仔是一個(gè)個(gè)備用的“器官庫(kù)”。豬仔在人的控制下長(zhǎng)大,其某個(gè)器官(比如肝或腎)按照特定的需要進(jìn)行培植,從而為特定的患者(比如腎病或肝病患者)提供相應(yīng)的新器官。我們可以想像一下未來(lái)的器官工廠(chǎng),它由一系列的消毒艙組成,像流水線(xiàn)似地隨時(shí)提供可移植給人體的無(wú)菌器官。
至于器官工廠(chǎng)里的豬仔,它們將從一個(gè)消毒艙轉(zhuǎn)移至另一個(gè)消毒艙,直到醫(yī)生準(zhǔn)備好摘取它們的器官移植給人體。豬仔們所呆的第一個(gè)消毒艙是“育嬰隔離艙”。在這個(gè)艙中,豬仔們可以選擇不同的溫度區(qū)自由活動(dòng),并且每只豬仔都能看到和接觸到自己的“兄弟姐妹”。但是,它們?cè)诔錾缶团c“媽媽”徹底隔絕。不過(guò),科學(xué)家會(huì)為它們提供合適的玩具,為它們創(chuàng)造良好的環(huán)境,盡可能讓它們像有媽的豬仔一樣成長(zhǎng)。
目前,這種器官工廠(chǎng)的雛形已經(jīng)在加拿大出現(xiàn)。廠(chǎng)里的消毒艙是如此的清潔無(wú)菌,所以必須給豬仔們喂食經(jīng)過(guò)特殊發(fā)酵的乳酪,以便讓一些有益的細(xì)菌進(jìn)入豬仔們的腸胃。另外,豬仔們生活的方方面面都隨時(shí)受到嚴(yán)密的監(jiān)控。在“育嬰隔離艙”中呆上14天以后,豬仔們被轉(zhuǎn)移至另一個(gè)設(shè)備更加復(fù)雜的消毒艙,這里是它們永遠(yuǎn)的家,直到它們的器官被摘取。
在走上手術(shù)臺(tái)之前,每只豬仔要在器官工廠(chǎng)里呆上半年多,這時(shí)它們的器官的大小才能符合人體需要。在豬仔們?yōu)榱巳祟?lèi)的健康而奉獻(xiàn)自己的生命之前,科學(xué)家會(huì)盡量讓它們過(guò)得舒舒服服。在此過(guò)程中,這些豬看上去自然是心滿(mǎn)意足,也樂(lè)于與人相伴。不過(guò),現(xiàn)在已經(jīng)有動(dòng)物權(quán)利保護(hù)組織表示,堅(jiān)決反對(duì)建立這樣的器官工廠(chǎng)。這些組織指出,豬是一種很聰明的動(dòng)物,其智力和狗不相上下,既然我們愛(ài)護(hù)狗,為什么不能像愛(ài)護(hù)狗一樣地愛(ài)護(hù)豬呢?
驚人的跨種實(shí)驗(yàn)
其實(shí),豬并非是第一種被考慮提供器官給人類(lèi)的動(dòng)物,一些靈長(zhǎng)類(lèi)(人類(lèi)最近的近親)的器官也曾經(jīng)被認(rèn)為不會(huì)被人體排斥而進(jìn)行異體移值。1984年,一條科技新聞轟動(dòng)世界:一個(gè)名叫費(fèi)伊的女?huà)塍w內(nèi)被移植進(jìn)了一只狒狒的心臟。費(fèi)伊出生時(shí)就患有致命的心臟疾患,為了拯救她的性命,在缺乏嬰兒器官源的情況下,醫(yī)生決定將一頭年輕狒狒的心臟移植給她。醫(yī)生的這一大膽決定并非毫無(wú)道理,因?yàn)橘M(fèi)伊是新生兒,其免疫系統(tǒng)尚未形成,所以應(yīng)該不存在排異問(wèn)題。然而,移植之后才過(guò)了20天,盡管醫(yī)生對(duì)費(fèi)伊使用了各種抗排異藥物,她還是出現(xiàn)了排斥現(xiàn)象,最終死亡。不過(guò),費(fèi)伊死前還出現(xiàn)了腎功能衰竭,這也是導(dǎo)致她死亡的原因之一。所以,當(dāng)時(shí)一些專(zhuān)家認(rèn)為,不能因費(fèi)伊的死亡而全盤(pán)否定異種器官移植。
8年之后,即1992年,美國(guó)匹茲堡的醫(yī)生又決定為兩名生命垂危的乙肝患者移植狒狒的肝臟。當(dāng)時(shí)之所以未給這兩名患者移植人體肝臟,是因?yàn)楫?dāng)時(shí)認(rèn)為乙肝病毒會(huì)破壞新的肝臟,從而浪費(fèi)寶貴的人體器官源,而狒狒的肝臟對(duì)乙肝病毒具有天生的免疫力。在長(zhǎng)達(dá)11小時(shí)的手術(shù)后,狒狒的肝臟被植入第一名患者體內(nèi)。盡管醫(yī)生們對(duì)這次異種移植抱以很大的希望,但這名患者在活了70天之后,最終還是死于排斥以及狒狒肝臟的功能不足。
第二名患者接受了同樣的手術(shù),最終也因相同的原因死亡。至此,異種移植研究遭遇重大挫折,原來(lái)信心十足的匹茲堡醫(yī)生開(kāi)始反省自己的冒險(xiǎn)。
不過(guò),專(zhuān)家們并未因挫折而放棄異種移植的研究,他們現(xiàn)在相信,豬將成為可靠的異種移植器官源。在一些實(shí)驗(yàn)中,豬的細(xì)胞已經(jīng)被移植入人體內(nèi)。比如,為了修復(fù)中風(fēng)患者的大腦,科學(xué)家已經(jīng)嘗試過(guò)將豬的細(xì)胞引入患者的大腦。中風(fēng)是一種難治的嚴(yán)重疾病,患者常常會(huì)癱瘓。
為了用豬細(xì)胞給人治病,科學(xué)家首先用便攜式超聲波掃描儀檢查母豬體內(nèi)的胚胎發(fā)育情況,胚胎干細(xì)胞將被用于治療人類(lèi)病患。異種移植手術(shù)非常復(fù)雜,一次手術(shù)往往需要20名以上的醫(yī)護(hù)人員參與。以干細(xì)胞移植治療中風(fēng)為例,在手術(shù)前24小時(shí),殺死母豬并提取胚胎干細(xì)胞。這種母豬通過(guò)人工授精而懷孕。進(jìn)行異體移植,醫(yī)生首先是小心翼翼地切下豬的有關(guān)大腦組織,然后釋放其中的干細(xì)胞(請(qǐng)參閱“什么是干細(xì)胞”)。接著,將包含大約8000萬(wàn)個(gè)干細(xì)胞的細(xì)胞液(約0.8毫升)注入患者受損的大腦部位,讓其生長(zhǎng)成為神經(jīng)細(xì)胞(中風(fēng)的實(shí)質(zhì)就是神經(jīng)細(xì)胞損壞)。
不過(guò),這種治療方法有一個(gè)很大的風(fēng)險(xiǎn),就是患者有可能(盡管這種可能性不大)因此感染尚不為人所知的豬病毒。假如患者將這種(或這些)病毒傳染給他人,就可能
對(duì)公眾健康造成極大的威脅。所以,接受異種移植的患者最好不要生育后代,也不能同他人有親密接觸。
事實(shí)上,所有動(dòng)物的遺傳物質(zhì)中都包含有特異的潛在病毒。目前尚無(wú)證據(jù)表明豬的遺傳物質(zhì)在進(jìn)入人體細(xì)胞后會(huì)直接導(dǎo)致人發(fā)病,但是一旦豬的遺傳物質(zhì)同人體細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)結(jié)合,情況會(huì)怎樣呢?會(huì)不會(huì)產(chǎn)生出一種全新的超級(jí)病毒,比艾滋病病毒還可怕得多呢?現(xiàn)在仍不清楚,這是因?yàn)椴《究梢杂泻荛L(zhǎng)的潛伏期,比如1 0年甚至幾十年,患者不發(fā)病時(shí)可能同常人無(wú)異,但是一發(fā)病可能就只有死路一條,無(wú)藥可救。所以,異種移植實(shí)驗(yàn)?zāi)壳叭匀恢荒茉跇O小范圍內(nèi)對(duì)極少數(shù)患者進(jìn)行。
棘手的排斥問(wèn)題
異種干細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示出初步的成功跡象,但要臨床廣泛應(yīng)用尚待時(shí)日。一旦被最終證明可行,將是全球中風(fēng)患者的超級(jí)福音。不過(guò),異種器官移植比異種干細(xì)胞移植要困難得多,迄今為止仍無(wú)一項(xiàng)異種器官移植實(shí)驗(yàn)取得成功,原因很簡(jiǎn)單——排斥的問(wèn)題難以解決。
早在1985年,兩名英國(guó)科學(xué)家就試圖解決異種器官移植中的排斥問(wèn)題。當(dāng)時(shí),他們秘密建立了一家小型的器官工廠(chǎng)——伊姆川研究所,目的是利用人體遺傳物質(zhì)對(duì)豬的器官進(jìn)行基因改造,從而使豬的器官在性質(zhì)和外形上更像是人的器官,這樣人體免疫系統(tǒng)就會(huì)誤認(rèn)為豬心或豬腎是人的心或腎,因而相對(duì)不容易排斥它們。形象地說(shuō),人體細(xì)胞的表面有一些可以被比喻成“旗幟”的標(biāo)識(shí)物,這些“旗幟”上寫(xiě)善“別碰我,我是人,不是豬或其他動(dòng)物。”通過(guò)基因改造,動(dòng)物器官的細(xì)胞表面就會(huì)舉起人的“旗幟”,這樣,人體免疫系統(tǒng)就可能上當(dāng)受騙。
如何將動(dòng)物器官改造成“人的器官”呢?科學(xué)家使用微型針頭將人的DNA(遺傳物質(zhì),脫氧核糖核酸)注入豬的卵子里,然后將卵子放回“代理豬媽媽”體內(nèi)??茖W(xué)家希望,這樣就會(huì)有哪怕一點(diǎn)點(diǎn)的人體遺傳物質(zhì)進(jìn)入豬仔的染色體。
1992年,世界上第一頭轉(zhuǎn)基因(即經(jīng)過(guò)基因改造的)豬在伊姆川誕生。猜猜看,它的外形像誰(shuí)?人、豬還是半人半豬?仍然是豬!不過(guò),后來(lái)曝光的內(nèi)幕表明,那兩名英國(guó)科學(xué)家在其研究過(guò)程中殺死了10000頭豬。
這幾年中,英國(guó)的動(dòng)物權(quán)利保護(hù)組織經(jīng)常在一家動(dòng)物研究機(jī)構(gòu)——亨廷頓生命科學(xué)研究所的門(mén)前抗議。這是因?yàn)樽?995年以來(lái),亨廷頓為伊姆川進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),目的是觀察豬的器官在靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物體內(nèi)的存活情況。這些實(shí)驗(yàn)在1998年曝光后引起極大的爭(zhēng)議,因?yàn)橛?20只以上的猴子和近50只狒狒在這些實(shí)驗(yàn)中死亡。
在亨廷頓的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,一只狒狒的健康心臟被切下,取而代之的是一只轉(zhuǎn)基因豬的心臟,結(jié)果這只狒狒在換心后只活了39天,不過(guò)它仍然是經(jīng)過(guò)換心后最“長(zhǎng)壽”的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物。在伊姆川看來(lái),這是一個(gè)驚人的成就。但是另一些專(zhuān)家針?shù)h相對(duì)地指出,考慮到比這單個(gè)的“成功”數(shù)量要多得多的“受害”動(dòng)物,伊姆川和亨廷頓的“工作”不僅根本就不能說(shuō)是成功的,而且完全是在殘害無(wú)辜的動(dòng)物。
伊姆川強(qiáng)調(diào),沒(méi)有一頭靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物在他們的實(shí)驗(yàn)中“白白送死”,因?yàn)檫@些動(dòng)物都是在幫助人類(lèi)研制抗排斥藥物,有朝一日異種移植終將大功告成。動(dòng)物權(quán)利保護(hù)組織則質(zhì)疑伊姆川的論調(diào),他們指出,在亨廷頓的實(shí)驗(yàn)中,接受豬心或豬腎移植的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物在術(shù)后平均存活天數(shù)僅為13天。在其中最不幸的一次實(shí)驗(yàn)中,一只豬仔的心臟竟然被移植到了一只狒狒的頸部,此后這只狒狒不停地嘔吐、腹瀉,幾天后死去。
從20世紀(jì)末開(kāi)始,異種器官移植的動(dòng)物試驗(yàn)焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了美國(guó)。當(dāng)時(shí),科學(xué)家把經(jīng)過(guò)基因改造的豬腎移植到了一些狒狒體內(nèi)。假如經(jīng)過(guò)異種移植的狒狒能夠存活6個(gè)月以上,就有可能對(duì)人體展開(kāi)同樣的實(shí)驗(yàn)。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是,沒(méi)有一只被實(shí)驗(yàn)的狒狒在術(shù)后的壽命超過(guò)兩個(gè)月。不過(guò),這方面的實(shí)驗(yàn)仍未停止。比如,在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家把豬的心臟與狒狒的一條主動(dòng)脈相連。之所以還在拿狒狒做實(shí)驗(yàn),是因?yàn)獒翎羰窃车囊环N,它們的生理反應(yīng)和人類(lèi)很相似。科學(xué)家希望從狒狒身上找到克服異種器官排斥的根本辦法,否則把豬的器官移植給人類(lèi)就無(wú)從談起。迄今為止,異種器官移植所引發(fā)的排斥反應(yīng)非常迅猛,被稱(chēng)為“超急性排斥”。
一些專(zhuān)家指出,這樣的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不僅急功近利,而且最終很可能會(huì)徒勞無(wú)功,原因是各種動(dòng)物之間都有本質(zhì)的區(qū)別,試圖跨越這種區(qū)別是不會(huì)成功的。然而,還是有不少研究者相信,異種移植不僅是必要的,而且最終一定會(huì)成功。為此,他們不僅繼續(xù)進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn),而且還采用了一般人難以想像的實(shí)驗(yàn)思路。比如,他們不切除狒狒的任何器官,而只是把豬仔的小小心臟放到狒狒頸部的皮膚下面,以此測(cè)試狒狒對(duì)一系列可望用于人體的抗排斥藥物的反應(yīng)。
可怕的病毒風(fēng)險(xiǎn)
在豬心被植入狒狒體內(nèi)后,一旦供血恢復(fù),豬心就開(kāi)始工作。但不到一會(huì)兒,狒狒血液里的殺手細(xì)胞就認(rèn)出了這個(gè)“假冒者”,并開(kāi)始攻擊它。攻擊集中于豬心內(nèi)部的血管網(wǎng)絡(luò),最終導(dǎo)致心肌腫脹和缺氧,也就是心臟瀕臨死亡。這種情況也會(huì)發(fā)生在人體內(nèi)。不過(guò),一些專(zhuān)家相信這一難題最終能被解決。
移植豬的胚胎干細(xì)胞給人的試驗(yàn)在美國(guó)已經(jīng)進(jìn)行了好幾例,這種移植在治療中風(fēng)等腦部疾病和神經(jīng)疾病方面已顯示出美好的前景。不過(guò),為了防止豬體內(nèi)的病毒對(duì)人造成傷害,接受過(guò)豬細(xì)胞移植的人必須定期接受血液監(jiān)測(cè)。專(zhuān)家們通過(guò)比較患者在接受移植之前和之后的血液樣本,就能看出移植后是否出現(xiàn)了異常情況。令人安慰的是,到目前為止尚未監(jiān)測(cè)到任何異常情況。
一些科學(xué)家認(rèn)為,既然異種細(xì)胞移植現(xiàn)在仍未顯示出有制造或傳播超級(jí)病毒的危險(xiǎn),所以可以預(yù)測(cè)異種器官移植也不大可能存在這樣的危險(xiǎn)。一般人或許會(huì)認(rèn)為,細(xì)胞移植所涉及的移植量少,所以危險(xiǎn)也小。其實(shí)不然。想想看,艾滋病病毒的大小與人體的大小相比,小得根本就不具有可比性。然而,只需極為少量的艾滋病病毒進(jìn)入人體,它們就會(huì)大量繁殖,最終對(duì)人體造成無(wú)法挽回的致命性傷害。所以,有時(shí)候一開(kāi)始感染病毒的量是多是少并不重要。
人們對(duì)異種移植可能引發(fā)致命感染的擔(dān)憂(yōu)出現(xiàn)于1997年。當(dāng)時(shí),兩名英國(guó)病毒學(xué)家提出,應(yīng)該研究豬細(xì)胞進(jìn)入人體后可能對(duì)人造成的感染。他們指出,有些病毒可以侵害人的精子和卵子,從而作為一種遺傳特征傳給人的下一代?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn),從成年豬傳給豬仔的基因中攜帶著多達(dá)50個(gè)制造弱活性病毒的指令,其中1到3種病毒或許能夠進(jìn)入人體細(xì)胞。這50種病毒不會(huì)給豬造成損害,但是它們是否會(huì)給人造成威脅則不清楚,因?yàn)椴《镜臐摲诤荛L(zhǎng)。科學(xué)家還擔(dān)心,一些病毒會(huì)在發(fā)生基因變異之后逃離豬細(xì)胞,最終造成比艾滋病更可怕的超級(jí)瘟疫大爆發(fā)。
1999年,美國(guó)對(duì)一些晚期帕金森氏癥患者進(jìn)行了豬細(xì)胞移植治療,即在他們的大腦受損部位注入豬的胚胎干細(xì)胞。結(jié)果,一些病人的癥狀大為緩解,但也有一個(gè)病人死亡,這讓科學(xué)家有了一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)回答一個(gè)很重要的問(wèn)題:被植入的胚胎干細(xì)胞還在正常工作嗎寧答案是肯定的。豬細(xì)胞治療帕金森氏癥看來(lái)很有效,然而在另一項(xiàng)研究中,一組沒(méi)有經(jīng)過(guò)豬細(xì)胞移植治療的帕金森氏癥患者和一組經(jīng)過(guò)這一治療的患者病情都出現(xiàn)了好轉(zhuǎn),并且好轉(zhuǎn)的程度一樣。于是,一些科學(xué)家質(zhì)疑說(shuō),異種移植療法也許并不是那么神奇。
與此同時(shí),科學(xué)家繼續(xù)關(guān)注異種移植可能帶來(lái)的病毒傳播問(wèn)題。在最近進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,豬細(xì)胞被植入免疫系統(tǒng)已經(jīng)嚴(yán)重弱化的老鼠體內(nèi),結(jié)果發(fā)現(xiàn)豬細(xì)胞產(chǎn)生病毒的能力竟然更強(qiáng)了。這說(shuō)明異種移植的確可能帶來(lái)致命的感染,對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)是這樣,對(duì)人來(lái)說(shuō)可能也是這樣。一些科學(xué)家相信,豬的病毒進(jìn)入人體后可能不得不變異,由此引發(fā)迅速的感染,不過(guò),這一感染的影響要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。那么,這種感染會(huì)造成什么后果呢?
豬病毒最近的近親是鼠病毒和狗病毒,這些病毒最容易導(dǎo)致的疾病就是癌癥,通常是淋巴癌,但是這一致癌過(guò)程比較緩慢,通常需要幾年時(shí)間?,F(xiàn)在,科學(xué)家正在探索阻止這種癌癥發(fā)生的途徑,其中一個(gè)途徑竟然是近親繁殖??茖W(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),把經(jīng)過(guò)近親繁殖得到的小豬的干細(xì)胞移植給人,或許是比較安全的,因?yàn)檫@種小豬看來(lái)不攜帶會(huì)感染人類(lèi)的病毒。目前這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是初步的,但是同樣令人振奮。
跨物種排斥
除了病毒感染之外,異種器官移植面臨的最大障礙就是跨物種排斥??朔@一難題的途徑之一就是創(chuàng)生一種新型的轉(zhuǎn)基因豬。怎么創(chuàng)生呢?首先要為豬細(xì)胞重新編碼。一種方法是:將人的遺傳材料置入豬細(xì)胞培養(yǎng)液中;然后,讓電流通過(guò)培養(yǎng)液,電流能夠驅(qū)動(dòng)人類(lèi)基因進(jìn)入豬細(xì)胞;接著,將培養(yǎng)液送回孵化器,讓豬細(xì)胞在其中分裂。其中的關(guān)鍵是識(shí)別哪些細(xì)胞中已有人體基因進(jìn)入,這種識(shí)別無(wú)異于大海撈針,但是哪怕只有億分之一的可能性,科學(xué)家還是有辦法識(shí)別。
然而,具有諷刺意味的是,通過(guò)欺騙人體免疫系統(tǒng)來(lái)避免異種器官移植第一階段出現(xiàn)的超急性排斥現(xiàn)象,反而可能增加來(lái)自豬病毒的威脅,這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)基因工程手段來(lái)阻止排斥,就可能為病毒隱藏自己提供條件。因此,科學(xué)家也在探索另一種避免排斥的方法,就是“打掉”與超急性排斥直接相關(guān)的豬基因。
除了一些靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物,所有動(dòng)物都會(huì)產(chǎn)生一種會(huì)被人體免疫系統(tǒng)識(shí)別并攻擊的蛋白質(zhì)。如果能清除負(fù)責(zé)制造這種蛋白質(zhì)的基因,人體免疫系統(tǒng)或許就不再會(huì)視豬器官為外敵,因而也不會(huì)再排斥豬器官。目前,這方面的研究已經(jīng)取得突破性的進(jìn)展,科學(xué)家已經(jīng)培育出一種小豬,它們攜帶的基因能夠打掉這種蛋白質(zhì)。
為了讓豬的基因構(gòu)成能適合將來(lái)的異種器官移植,可以借助一系列的分子生物學(xué)手段,其中最主要的手段就是克隆,也就是復(fù)制。以豬為例,異種克隆的過(guò)程是:從母豬卵巢中取出卵子;將卵子染色發(fā)光,以便在顯微鏡下能看見(jiàn)DNA;用極為精細(xì)的工具在卵子的側(cè)面打一個(gè)微型洞,再用微型真空裝置將DNA吸出卵子;然后,將一個(gè)人體細(xì)胞放入已去掉DNA的豬卵中,此時(shí)卵子開(kāi)始分裂;卵子隨后被置入一頭母豬的卵巢,發(fā)育成胚胎、胎兒,最后變成一只豬仔,這樣的豬仔當(dāng)然攜帶著人類(lèi)基因,它就是跨種豬。很容易看出,這樣的跨種豬完全可以批量制造。這樣,跨種豬就有望成為未來(lái)異種器官移植的器官源,因?yàn)樗鼈儩M(mǎn)足了器官源的兩大要求:一是不會(huì)被排斥,二是可以無(wú)限量提供。
不過(guò),上面的技術(shù)要用于臨床,可能還得等上數(shù)年時(shí)間。不僅如此,即使超急性排斥能夠避免,照樣還存在慢性排斥問(wèn)題,更不用說(shuō)潛在的病毒威脅。但是,現(xiàn)在已經(jīng)可以說(shuō),異種器官移植不再是一種純粹的理念。
“曙光”已經(jīng)初現(xiàn)
迄今為止,攜帶人類(lèi)基因的跨種豬已經(jīng)拯救了數(shù)名垂危病人的性命,其中包括肝病患者。比如,1997年秋季,美國(guó)得克薩斯州一名20歲的嚴(yán)重肝病患者羅博·彭寧頓因肝功能衰竭,被送進(jìn)達(dá)拉斯的貝勒大學(xué)醫(yī)學(xué)中心急救。當(dāng)時(shí),只有進(jìn)行肝臟移植能夠救他,可惜沒(méi)有現(xiàn)成的人體肝源。征得患者家屬同意后,醫(yī)生們打算將彭寧頓的身體與他體外的一系列活豬肝相連,以此讓他在人體肝源到來(lái)之前能夠存活。
當(dāng)時(shí),只有7頭攜帶人體基因的跨種豬可供使用,醫(yī)生們也不清楚一只活體豬肝能夠維持多長(zhǎng)時(shí)間。這有點(diǎn)像治療腎病的透析療法,即把患者帶毒的血液排出體外消毒,接著加溫,最后輸回患者體內(nèi)。為彭寧頓的血液“消毒”的“工具”,正是活體豬肝。因?yàn)椴恢肋@些豬肝的工作效率,醫(yī)生們當(dāng)時(shí)對(duì)彭寧頓的家屬說(shuō):“假如這7只豬肝都用完了,還是不見(jiàn)效,我們就無(wú)能為力了。”由于沒(méi)有更好的辦法,彭寧頓的家屬只好答應(yīng)。
令人欣喜的是,接上豬肝僅數(shù)小時(shí)后,彭寧頓的血液就變得很干凈了,這一點(diǎn)從他的氣色上也可明顯看出。豬肝幫助彭寧頓支撐了3天,這時(shí)人體肝源也到了,最終彭寧頓換上了健康的人肝,并存活至今。現(xiàn)在他是一名網(wǎng)站設(shè)計(jì)師,他感覺(jué)自己的一切都很正常,并未因曾經(jīng)得到過(guò)豬的幫助而出現(xiàn)什么異樣。在彭寧頓身體康復(fù)后,他和家人一起去看望了跨種豬。至今,彭寧頓一直把這些豬的照片放在自己的錢(qián)包里,隨時(shí)提醒自己它們就是自己的“大救星”。
彭寧頓在當(dāng)初的3天里總共只與豬肝連接了7個(gè)小時(shí),但是來(lái)自豬病毒的危險(xiǎn)依然存在。來(lái)自豬肝的活細(xì)胞無(wú)疑已進(jìn)入他的體內(nèi),并且可能存活至今。彭寧頓的血液在迄今為止的異常感染測(cè)試中一直呈陰性(即未檢測(cè)到病毒),但是這并不能保證他永遠(yuǎn)都不會(huì)發(fā)病,更無(wú)法保證他肯定不會(huì)對(duì)公眾健康構(gòu)成威脅。為此,彭寧頓以及和他類(lèi)似的患者正受到嚴(yán)密的觀察,他們的血樣也被定期歸檔。一旦發(fā)現(xiàn)有更好的病毒檢測(cè)手段,他們的血樣就會(huì)立即被送檢。不僅如此,與這些患者密切接觸過(guò)和仍在密切接觸的醫(yī)生和患者家屬,也受到嚴(yán)密的觀察。令人安慰的是,所有這些人如今都未出現(xiàn)任何異常。
盡管如此,只要異種移植的研究繼續(xù)進(jìn)行,有關(guān)這種研究的爭(zhēng)議就會(huì)持續(xù)下去。人們現(xiàn)在最期待的是能夠早日徹底解決器官移植中的器官源問(wèn)題和抗排斥問(wèn)題,而異種器官移植最終或許能在這兩方面建功立業(yè)。是否如此?我們拭目以待。