去年斯坦福大学(StanfordUniversity)的研究人员领导的一个研究小组提出了一个培育猪/人类杂交后代的研究成果。研究小组尚未发表一篇关于他们的研究成果的论文,但最近发表了一份报告,概述了他们今年在德克萨斯州召开的美国科学促进会(American Association for The Advancement of Science meeting)的工作。
这张照片显示的是将人类的iPS细胞注射到猪囊胚中。一束激光(带红色交叉的绿色圆圈)被用来穿透猪囊胚的外膜(Zona Pellucida),以使注射针能够很容易地进入人的iPS细胞。图片版权:ofJuanCarlos Izpisua Belmonte
与去年的研究小组一样,目前的研究人员表示,创造人类与动物杂交的目的是为了找出是否有可能在动物体内培育人体器官以取代人类的缺陷器官。这样的病人不会排斥这些器官,因为用来制造这些器官的细胞是他们自己的。研究人员在他们的实验中使用了绵羊,因为它的器官和人类的大小差不多,而且因为体外受精比猪更容易。
创造一种混合动力的过程始于收集人类干细胞,这些干细胞可以成长为任何一种器官。接下来从猪或羊等动物身上采集胚胎,并对其DNA进行修饰,使其失去活性,而这部分通常负责开发所需的器官,例如肝脏。然后将人类干细胞植入胚胎中,并将其植入动物的子宫中。在这种方式下人类的器官,比如肝脏,可能会在动物志愿者体内生长,胚胎会变成一只成年的猪或羊,而不是自己的器官。
研究人员指出在他们的研究中,绵羊胚胎中只有0.01%的细胞是人类,其余的是原生绵羊细胞。实际上要种植一个器官,可能要比这多得多。这些胚胎也不允许成熟到成年--它们在生长了28天之后被杀死。这样的研究往往是有争议的--有些是坚定的,而另一些则认为这是不道德的。例如美国国家卫生研究院目前不允许利用政府资金进行此类研究。许多人认为,随着研究人员越来越接近允许混合胚胎成长为成人,将会有更多的声音提出反对。
抽象的概念:种间囊胚互补提供了在动物中产生人体器官的可能性。这种方法需要一个宿主胚胎,在这个胚胎中,特定器官的发育是基因缺陷的,而人类细胞具有特定的嵌合体形成潜力。我将介绍使用crispr-cas9介导的合子基因组编辑来创建猪和羊器官-残体宿主胚胎。此外为了探讨人类多能干细胞是否能促进牲畜物种的嵌合体形成,我们系统地评估了几种类型的hPSCs的嵌合能力。程序和观察,提出了关于人类多能干细胞的功能集成和区分的有蹄类动物胚胎可能构成第一步实现种间囊胚互补的潜在xeno-generating可移植的人体组织和器官对解决世界范围内的器官捐献者短缺。
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