第六百四十八章 人-豬嵌合體
“既然證明物種壁壘可破，細胞競爭已在小鼠身上失效，那么接下來就要對豬下手了。”
看著面前的小鼠實驗記錄，黃勤想到即將面對自己最熟悉的豬仔，不由露出了笑容。
丁冕的臉色卻沒有那么好看，他盯著報告上的幾行數字，陷入了沉思。
“基因修飾下的整體嵌合率才達到22，這個數字似乎不怎么理想。”
黃勤不以為意道：“這個肯定了，異種嵌合體研究本來就沒有大家想象的那么容易啊。”
“主要人的干細胞和小鼠胚胎發育并不匹配，人的細胞和小鼠的細胞之間不能很好的互動，存活率才那么低。”
“再說了，異種細胞發育快慢是不一致的，發育程序也不同，即使整體胚胎嵌合度提高，一些組織里，也會出現嵌合度很低，或者沒有的情況。”
“一般來說，心臟，肌肉，胰臟等器官的嵌合率是比較高的，組織里面人類細胞的含量很高，但血管，大腦，四肢，骨骼這些地方就相當少了。”
“所以平攤下來，能達到20以上，就已經非常令人驚嘆了。”
“之前存在細胞競爭的時候，嵌合率只有萬分之一，甚至十萬分之一，我們可是足足提升了兩千倍啊，簡直是質的飛躍。”
“難道你想要百分百的嵌合率，那怎么可能？”
“哪怕大鼠跟小鼠的整體嵌合也才達到2030啊。”
“雖然通過互補，它們在某些器官上的嵌合可以達到90以上。但那也是因為大鼠和小鼠是兩個相近的物種，都屬于嚙齒類，發育程序比較類似，就像人和大猩猩的關系一樣。”
“但人與小鼠在進化關系上就很遠了，正常來講，人的細胞可能在小鼠胚胎發育過程中都接受不到兼容的發育信號。”
“我知道，只是對細胞競爭所起的作用有些失望罷了。”丁冕一臉嚴肅地說道。
“人跟鼠的基因相似度，還要比豬高，所以接下來的人豬嵌合體可能還不會有這么高的數字。”
“我們接下來要做的，除了檢驗整體嵌合度，最重要的是在一些重要器官上的嵌合度。”
“希望它們也能達到90這樣讓人滿意的數據。”
黃勤訝然道：“你也未免太樂觀了。”
“即使是大小鼠之間的互補，現在成功的器官也只有胰腺。”
“其他器官，比如腎臟，雖然有報導說，小鼠干細胞可以在大鼠胚胎體內生成腎臟，但器官大小比同期的大鼠腎臟要小，而且其功能并沒有被完全測試。”
“這些都說明該領域還處于探索階段，離臨床應用還很遙遠。”
“可是它們沒有解決細胞競爭的問題啊。但是我們已經解決了。”
丁冕一臉理所當然道：“所以我們肯定能成功走入臨床，你要對我有信心。”
黃勤瞬間沉默了，半響，才出聲道：“那你打算具體怎么做？”
一說到自己的方案，丁冕立即變得興奮，身體坐得筆挺，不復之前懶洋洋的姿態。
他似乎早有準備，信心十足地將計劃和盤托出。
“從嵌合體研究，到最終能夠實現器官移植，總體來說，應該是一個這樣的路線圖。”
“首先就是要解決整體胚胎嵌合率低下的技術問題，怎么讓跨物種的多能干細胞更有效地進入到另外一個物種的早期發育胚胎，而且能夠參與到各種器官的早期發育中。”
“如果這個問題解決了，下一步就是怎么控制，特別是讓人的胚胎干細胞避免進入我們不想讓它進入的器官，這是一個倫理的問題，同時也是一個技術問題。”
“第3點就是，異種嵌合體器官的功能性是不是與人的器官相似，這可能需要去做一些移植實驗。”
“當然這個階段早期可能是用猴子來測試，將豬身上的人類器官移植到猴子等靈長類身上，驗證無事以后，再應用到人體臨床上來。”
“第4點，也是最后一點，則是制造一個完整的器官。”
“因為即便某些器官的嵌合度高達90，制造出來的也不是一個完整的器官，比如其中有些血管，神經和間質細胞都還是宿主的。”
“這些組織進入人體后，作為異種細胞，還是會出現免疫排斥反應。”
黃勤好奇道：“這些東西沒辦法換成人類自己的嗎？”
丁冕心有不甘地搖了搖頭，長嘆一口氣道。
“很難，即便我們將豬的腎臟或者胰腺相關基因敲除，人為制造出一個空的龕位，再用人類干細胞來填補這一空缺，但也沒辦法控制胚胎里面這個器官的具體發育過程啊。”
“一個重要的原因就是不同動物的胚胎發育速度不一樣，我們人類作為靈長類，胚胎要十個月才能發育完全。”
“但是豬只要3個月，小鼠只用20天，這樣的細胞分化速度，人類趕得上嗎？”
“總之，細胞分化的速度，人類細胞比小鼠，大鼠和豬的細胞要慢很多。”
“更不用說體型的因素了，就算小鼠里面長出人類細胞組成的臟器，那小得跟黃豆一樣的胰島你能用來移植？”
“不過體型方面，豬還是要好點，內臟大小跟人類差距不大，而且要長到成熟，內臟才能用來移植，也能對生長基因做一定的改造，從各方面考慮，算是最合適的動物。”
“這也是我們選擇豬的原因。”
“呃，怎么被你說得好像很悲觀的樣子。”黃勤不以為然道：“我覺著沒事，好好跟大自然學習，湊合著能用就行。”
丁冕哈哈一笑，道：“也是，假如能走到第4步，說明我們已經離成功一步之遙了。”
“到時候再去擔心吧，當務之急是先搞定前面三步。”
確定好工作計劃，兩人頓時精神一振。
來到實驗室，他們拿出準備好的豬胚胎，往里面注射了基因改造過的人類多能干細胞。
這批人類多能干細胞中加入了熒光蛋白GFP，可以追蹤細胞及其繁衍后代的蹤跡。
隨后，又將兩者的細胞培養液混合到了一起，增加人類干細胞在豬胚胎里面的適應性。
就這樣，在抑制了異種細胞競爭的情況下，終于成功培養出了人豬嵌合體胚胎。
由于第一次只是檢驗整體嵌合度，出于倫理的角度考慮，比如擔心人體細胞進入生殖系統和大腦，或者發育出跟人類相似的部位。
胚胎僅在豬體內發育了3到4周時間，就被終止了妊娠。
最終結果顯示，人豬嵌合體并未呈現出明顯的細胞競爭局面，整體的嵌合度更是達到了28，要比人鼠嵌合體高出6個百分點。
不同組織和器官的嵌合度也有較大差異，這點跟小鼠別無二致。
比如心臟和肌肉的嵌合度就明顯要高于其他組織，胰臟和腎臟的嵌合度也要高于肺部和肝臟。
從整個胚胎來說，大約每10萬個豬細胞中有2萬多個人細胞。
而且經過檢測，豬的肝臟和腎臟內的人類細胞，都有一定的功能性。
這樣的結果，已經足夠讓人驚喜了。
如果能夠將這些人類細胞集中在心臟，肺部，肝臟和腎臟等幾個部位…
光是想一想，兩人就已經為這一前景而感到心潮澎湃。
“第一步達成，高達28的嵌合度，這跟同一個物種也沒有太大差別了。”
“第二步，要讓人類細胞集中在某些器官上，那么就要開始制造豬身上對應器官的龕位了。”
丁冕笑著說道，聲音中難掩一絲激動。
黃勤點了點頭，拍著胸脯，大包大攬道：“接下來看我的了，對豬的卵細胞做基因改造，這可是我的拿手絕活。”
“心臟，腎臟，肝臟，胰臟，先從這四個做起吧。”
丁冕沉吟著說道：“做一批豬卵細胞，大約100個，20個一組，四個組分別敲除一個器官的相關基因，制造出一個龕位。”
“剩下一個組不要動，做為對照組保留下來。”
“受精5天后，就會形成囊胚，然后注入人類多能干細胞，再放進母豬體內發育。”
“等上3到4周，就可以觀測到胚胎的前期發育情況了，也能知道到底能不能成功。”
“知道了。”黃勤應了下來，沒有多說，他部門的人經驗豐富，干這種活還是游刃有余的，不需要叮囑太多細節。
第一批樣本，只是實驗一下這種方法有沒有用，具體能做到什么程度。
成功的話，那自然很好，失敗了的話，吸取經驗教訓，再繼續做一批，也是應有之義。
科研沒有那么多一蹴而就，就是在不斷的失敗中，歸納總結，不斷前進，才能走到最后。
像這種人豬嵌合體的胚胎，發育期太長，能夠順利長大的幾率不會太高，他做好了注入幾千個豬囊胚的心理準備。
然而，實驗結果大大出乎他的意料。
80個制造了器官龕位的嵌合體胚胎，只有一半發生了流產。
剩下40個人豬嵌合體從母豬體內活產下來，又有三分之一在1周內死亡。
最后，大概有20只左右的仔豬活過了一個月，并通過PCR序列檢查，確定為人豬嵌合體。
“第一批樣本，就有25的存活率，真是讓人驚訝。”
看著這一結果，黃勤不由欣喜萬分。
丁冕挑了挑眉，站在籠子前面，看著里面活潑的小豬仔，也不由為之動容。
這些小豬外表看起來與正常的豬并無異樣，但是體內卻有一顆顆人類的心臟在跳動，或是人類的腎臟在透析，或是人類的肝臟在排毒。
正是這份外表的平平無奇，與皮肉下發生的奇跡，形成了鮮明的對比，讓人驚嘆不已。
“這是生命的奇跡，又何嘗不是我心之所向。”
他喃喃自語道：“異種器官移植終于要成功了嗎？”
“難道我就是那個命中注定，要完成這一偉大使命的人嗎？”
黃勤聽到這句話，頓時臉色一黑，轉過頭來，善意地提醒道：“哥，別忘記了，還有我小黃呢。”
“哈哈，我就隨口一說。”丁冕哈哈一笑，心虛地避開了對方的目光。
沒多久，嵌合體的體內器官活檢結果出來了。
20只仔豬，幾乎全部生成了一個人類的器官，但是每只豬體內生成的器官，嵌合度都不一樣，這跟它們的個體發育度有關。
有的豬體內人類器官嵌合度高達92，有的只有80多。
最低的大概是79左右，就這樣也是一個非常可觀的數字了。
除此之外，這些仔豬其他組織也出現了人類細胞的蹤跡，不過數量并不多，大概是萬分之一的程度。
總體來說，人為制造器官龕位，從而培養人類器官的方案非常成功。
“對了，忘記跟你說。”黃勤拍了拍腦袋，提醒道：“現在都1個月了，2個月左右就可以在獼猴或者狒狒身上做靈長類移植手術了。”
“因為有些器官，豬比猴子要大一些，所以不能讓豬長得太大，2個月左右的幼齡豬是最合適的。”
“我們測試一下移植后的器官功能，如果能夠正常使用，就說明研究進入到第三步了。”
“可以。”丁冕點了點頭，觀察了一下黃勤的臉色，忍不住打趣道。
“怎么，之前你看到小鼠身上有人類細胞，都感覺毛骨悚然，怎么看到豬長出了人的器官，反而沒啥反應了。”
黃勤憨憨一笑道：“不是都說是我想太多嗎？”
“其實你說得沒錯，我們都是生物學家，應該明白每個人都由細胞組成的一個意識獨立體，宏觀上來說，每個人都獨一無二。”
“但是微觀上來說，人體也是一群共同進化，共同發展的細胞群落，人豬嵌合體并不比遍布我們腸道的共生細菌更加怪異和惡心。”
“認識到這一點之后，我已經能夠坦然面對任何人和其他動物的嵌合體了。”
“當然，”他停頓了一下，又補充了一句：“我的細胞和基因是萬萬不能出現在任何小鼠和豬，牛這些動物身上的，我反正是受不了。”
丁冕頓時有些無語：“你這雙標得可以啊，非常坦誠和直白，簡直是再典型不過了。”
“有句經典的名人名言，是怎么說的來著？”黃勤呵呵一笑，大言不慚道。
“工程師有建造的本能，生物學家有培養的本能。”
“而人類，則有雙標的本能！哈哈哈”
丁冕眼神變得迷茫：“這是哪個名人說的？我怎么沒聽說過？”
黃勤拍了拍胸脯，大聲道：“當然是我黃某人說的了。”
“咱們搞成了器官異種移植，我黃某肯定會進入人類科學殿堂，成為一名偉大的科學家，青史留名。”
“我說的話，自然就是名人名言。”(本章完)