“基因敲除豬細胞年初已運到南京，今年下半年可望培育出基因敲除豬，這種豬的器官可以移植到人體中，給深受供體短缺困擾的人類器官移植帶來全新希望。”南京醫(yī)科大學的科學家們昨天宣布，他們正在克隆一種“萬能豬”，今年初夏首批豬寶寶就要出生了。被科學家們親切稱之為“萬能豬”的小家伙們，體內(nèi)導致豬器官與人血不相容的豬DNA片段已被敲除。理論上說，“萬能豬”的器官移植到人身上也不會有排斥反應。
國內(nèi)每年150萬人器官移植等供體
據(jù)介紹，器官移植是治療器官功能終末期衰竭的主要手段，但供體短缺嚴重制約了器官移植技術的開展。
2010年底，趙子建、戴一凡領銜的6人專家團懷揣國際頂尖的“基因敲除豬器官移植”技術回國，落戶南京醫(yī)科大學。趙子建說，我國每年有150萬人生命垂危亟需器官移植，終能得到供體接受移植的病人不到1萬人。以角膜為例，國內(nèi)有200-300萬人因為角膜損傷而失明，有700-800萬人因慢性角膜炎處于半失明狀態(tài)。然而國內(nèi)角膜供體少得可憐。有數(shù)據(jù)表明，黑龍江、浙江這幾年角膜庫存量為零。南京作為衛(wèi)生部器官供體試點城市，去年自愿捐獻供體為零，過去20年只有3位志愿者捐獻供體。移植手術供體短缺，在整個亞洲是個難題。
克隆豬與人不相容的基因被敲除掉
趙子建介紹，開展異種器官移植是世界公認的解決器官短缺的重要途徑，由于豬器官大小及功能與人體器官比較一致且容易繁殖，國際上把豬作為人體異種器官移植來源的首選動物。用豬器官代替人體“報廢器官”，關鍵是要解決排斥反應。
“所謂基因敲除豬，就是用一種新型的分子生物學技術，把豬身上容易引起排斥反應的基因除掉，使移植的豬器官能夠與人體相容并長期存活�！�2002年，戴一凡教授課題組利用基因敲除技術，在美國培育出基本不含“排斥基因”的克隆豬，入選當年美國《科學》雜志100項重大科學發(fā)現(xiàn)之一。此后，基因敲除豬的角膜、胰島移植到大動物身上，均未發(fā)生排斥反應，相關研究成果先后在國際權威雜志上發(fā)表。戴一凡管它們叫“萬能豬”�！昂帽萇型血的人可以給所有人輸血一樣，排斥基因被敲除掉的‘萬能豬’的器官變成‘O’型器官，可以移植給任何人不發(fā)生排異�！�
一試管細胞可克隆上萬頭“萬能豬”
今年初，幾十管“萬能豬”的細胞已遠渡重洋，從美國“飄”到了南京。戴一凡說，這些都是基因改造豬的細胞，每一管都可以克隆出成千甚至上萬頭“萬能豬”，有公豬、母豬。“我們已經(jīng)在克隆，預計再過五六個月，首批豬寶寶就會在南京誕生。從外形上看與普通豬差別不大，生長速度也相當�！笨寺〉揭欢〝�(shù)量后，科學家們將順其自然讓“萬能豬”自然繁殖。
八問﹃萬能豬﹄器官移植
移植大的障礙在哪里？ 就在于超急性排斥反應
人和人之間器官移植后存在一種現(xiàn)象叫超急性免疫排斥反應，比如說接受腎臟移植的病人，移植后的腎臟一開始還很好，但移植幾分鐘后，當人體察覺到移植的外來器官時，會迅速對其進行猛烈攻擊，腎臟變黑變軟，在幾個小時內(nèi)迅速死亡了。如果把動物，諸如猴子、狒狒或者是豬的器官移植給人，所面臨的第一道障礙就是這個超急性排斥反應。“萬能豬”的器官植入人體后能否抵抗住排斥反應呢？“為排除這個障礙，我們采用了體細胞基因敲除和克隆技術，把導致豬器官和人血不相容的豬DNA片段敲掉，理論上說萬能豬的器官與人體應該是合拍的。這在猴子身上已得到證實�！贝饕环舱f。
有成功的實驗案例嗎？ “萬能豬”的腎在猴子體內(nèi)活了
猴子換上萬能豬的腎，會變成什么樣？戴一凡的實驗告訴我們，它活得好好的。第一個實驗中，猴子被換上普通小豬的腎，移植后的腎臟一開始還是好好的，但移植幾分鐘后，腎臟開始發(fā)黑，一個小時后完全喪失功能。第二個實驗，輪到“萬能豬”上陣了，它的腎臟被植入猴子體內(nèi)后，活得好好的，沒有出現(xiàn)超急性排斥反應，“活”了一年多。除了腎臟，“萬能豬”的胰島也給了患上糖尿病的猴子。一只可憐的猴子血糖濃度超過250，渾身都是病，自從換上“萬能豬”的胰島，不需要注射胰島素，血糖恢復正常，又變得活蹦亂跳。迄今為止，“萬能豬”已救活了兩只腎衰竭的猴子和五只患糖尿病的猴子。
豬體內(nèi)病毒會轉(zhuǎn)給人嗎？ 無菌培育的“豬二代”才用于實驗
“因為這些豬的器官要被移植到人身上，必須避免豬身體上的病毒傳播到人體內(nèi)，因此對它們的飼養(yǎng)非常有講究�！壁w子建告訴記者，首批克隆出來的豬還不能直接用于臨床，還必須再繁殖一代，成為“豬二代”才會用于實驗。這些豬從出生到臨床運用，享受的可不是一般的待遇。戴一凡介紹，這些豬寶寶都是破腹產(chǎn)的，從一出生就馬上和媽媽分開，被送到超潔凈的豬舍中，接受人工飼養(yǎng)。目前，南醫(yī)大已經(jīng)在建這樣的超潔凈豬舍，同時還計劃在江寧建一座大型豬舍，可容納1000—2000頭豬，如果有可能的話要達到上萬的規(guī)模。
“豬舍內(nèi)必須是完全無菌、無病毒的，飼養(yǎng)人員進去之前必須沐浴更衣，還得換上專門的工作服。”趙子建介紹，這些豬的飲食，比如飼料和水都是經(jīng)過無菌無毒的處理。每頭豬身上都貼有一塊電子磁片，工作人員會對它們進行24小時監(jiān)控，每隔一段時間，這些豬都要接受檢驗檢疫�！翱梢哉f，這些豬比人干凈多了。它們的器官也是無菌的。”趙子建教授打趣道。
為什么不用狒狒猴子？ 它們和人是“近親”，不安全
眾所周知，人類屬于靈長類動物，與靈長類其他動物在生理解剖和新陳代謝等方面相似，為什么不選擇移植猴子或狒狒的器官呢？戴一凡說，靈長類動物的特點是世代間隙長，尤其是猩猩和狒狒長達10年以上，繁殖率低，一胎一仔，飼養(yǎng)成本也較高，很難滿足人類器官移植的需求。正因為是“近親”，存在于猴組織內(nèi)的病毒更容易感染人，例如可怕的HIV病毒。而且大多數(shù)靈長類動物在國際上又屬于保護動物，也不利于臨床推廣。
“豬是異種器官移植的佳選擇對象在國際上已成為共識”。戴一凡告訴記者，與人距離不近不遠剛剛好，豬組織內(nèi)的病毒不太會感染人類，它繞開了一個在實踐中阻礙給人體移植豬器官的主要障礙。另外，科學家之所以對豬情有獨鐘，因為它們與人類有許多相似之處。豬的心臟與人的心臟大小差不多，其管道分布和動力輸出也相類似。
“萬能豬”植到人體要等多久？ 1年左右，豬皮就能“披”上人身
“萬能豬”器官什么時候能用在人的身上？“不同的器官、不同的組織用于臨床的時間長短不太一樣�！贝饕环步榻B，他們已經(jīng)將豬的角膜在大型動物上進行過實驗，“效果不錯，如果順利的話，1年后豬角膜就可以實現(xiàn)異體移植�！逼つw實驗大概1年左右的時間也夠了�！盁齻颊咧财な中g費用高昂，換成豬皮能便宜不少。移植豬皮并不是真的讓人一直披著豬皮，而是讓豬皮活性組織覆蓋在燒傷處，刺激人體自身皮膚組織再生。”戴一凡告訴記者，“豬”過渡肝臟的時間需要兩年，心臟等則需要5年左右。“克隆豬的繁殖、大型動物的實驗，我們現(xiàn)在是同步進行�！壁w子建說，真正能否上臨床其實不是科學家能夠決定的，這還需要相關政府部門的配合，得到相關部門的批準。
豬身上哪些器官能用？ 角膜、皮膚、腎臟、心臟等都可以
“豬真是個好東西�！贝饕环踩滩蛔√子谩蹲屪訌楋w》里的臺詞夸他的寶貝豬。一頭豬，其器官可廣泛用于人體角膜、皮膚、胰島、關節(jié)、肌腱、韌帶、腎臟、心臟、肝臟等器官的移植。在醫(yī)學界，植入人體細胞的豬的心臟瓣膜已用在患者身上。美國有科學家大膽嘗試用野生豬的肝臟為肝昏迷的患者過濾肝臟毒素，為他們爭取時間，等待肝臟供體。豬皮下的膠原蛋白早早地被提煉出來。而豬的韌帶肌腱的移植技術已經(jīng)成熟。“劉翔傷得不是時候啊，換成現(xiàn)在，我們可通過移植，讓他的韌帶拉傷復原�！壁w子建笑言。
“豬器官”移植貴嗎？ 一只角膜大概一萬元左右
除了為需要器官移植的人提供供體，科學家們想把器官移植的費用降下來。趙子建說，他們目前初步估算了，超潔凈“豬圈”建成后，飼養(yǎng)一頭“萬能豬”，需要10萬-20萬元人民幣！豬身上可用的器官種類非常多，一個“萬能豬”角膜大概只需要1000歐元，也就是人民幣一萬元左右。不過，1000歐元只是角膜的價格，把角膜移植到人身上的移植費用還沒有計算。“
未來發(fā)展前景如何？ “萬能豬”能“長”出你的器官
“讓萬能豬體內(nèi)長出只屬于你的器官。就像汽車零件工廠，造出不同品牌汽車的零件�！薄岸ㄖ破鞴佟痹诖饕环步淌谘壑惺且环N奇妙的挑戰(zhàn)�！安粩嗟馗倪M克隆技術，讓萬能豬越來越‘人化’并非不可能。比如嚴重的腎病患者，可以提前預約，定制專屬于他的腎臟，我們可以讓一群小豬都長出他的腎臟，然后可以擇其優(yōu)。當然定制腦袋就算了。”戴一凡幽默地對記者說。
爭議1 器官有記憶，“豬性”會否植給人
國內(nèi)曾有多例報道，接受人體器官移植后，不少病人出現(xiàn)性情大變的情況。年過六旬的哈爾濱患者楊孟勇，曾于多年前接受了心臟移植手術，令人意想不到的是，自從換了顆年輕人的心臟之后，楊孟勇的身上還出現(xiàn)了很多其他的變化，不但性格變得敏感暴躁，人也感覺越來越年輕。也有的患者以前從來不喝酒，移植他人腎臟后，貪戀上酒杯，每天飯后喝一杯酒。
越來越多的人相信器官有記憶功能。假如豬的器官也能記憶，它會不會把舊主人的習氣帶給人類？戴一凡教授表示，器官移植后性情大變的情況純屬“個案”，器官是否帶有記憶功能，目前世界科技水平還無法解釋，沒有任何科學依據(jù)。但換上豬器官后，人的性情會出現(xiàn)哪些變化？目前還是未知領域。
爭議2 移植豬器官，會是“混合體”嗎
豬器官移植研究也引發(fā)了一場關于動物器官移植人體的倫理方面的討論。把動物器官植給了人的“異種移植”讓我們想起了影片《異種》的可怕場景。有醫(yī)學倫理專家指出：“這其實就是一個‘豬人’，一個混合體，你要怎么說都可以。問題是現(xiàn)在的社會有沒有準備好去接受一個部分是人、部分是豬的生物�！睂Υ舜饕环步淌诨貞f：“歡迎大家參與討論，但個人認為從科學角度出發(fā)都不是問題。就像汽車換了發(fā)動機，還是原來那個牌子的汽車，本質(zhì)沒發(fā)生變化。如果說人換上豬心臟成了豬人，那么體內(nèi)裝上人工裝置的患者成機器人了嗎？”
國內(nèi)每年150萬人器官移植等供體
據(jù)介紹，器官移植是治療器官功能終末期衰竭的主要手段，但供體短缺嚴重制約了器官移植技術的開展。
2010年底，趙子建、戴一凡領銜的6人專家團懷揣國際頂尖的“基因敲除豬器官移植”技術回國，落戶南京醫(yī)科大學。趙子建說，我國每年有150萬人生命垂危亟需器官移植，終能得到供體接受移植的病人不到1萬人。以角膜為例，國內(nèi)有200-300萬人因為角膜損傷而失明，有700-800萬人因慢性角膜炎處于半失明狀態(tài)。然而國內(nèi)角膜供體少得可憐。有數(shù)據(jù)表明，黑龍江、浙江這幾年角膜庫存量為零。南京作為衛(wèi)生部器官供體試點城市，去年自愿捐獻供體為零，過去20年只有3位志愿者捐獻供體。移植手術供體短缺，在整個亞洲是個難題。
克隆豬與人不相容的基因被敲除掉
趙子建介紹，開展異種器官移植是世界公認的解決器官短缺的重要途徑，由于豬器官大小及功能與人體器官比較一致且容易繁殖，國際上把豬作為人體異種器官移植來源的首選動物。用豬器官代替人體“報廢器官”，關鍵是要解決排斥反應。
“所謂基因敲除豬，就是用一種新型的分子生物學技術，把豬身上容易引起排斥反應的基因除掉，使移植的豬器官能夠與人體相容并長期存活�！�2002年，戴一凡教授課題組利用基因敲除技術，在美國培育出基本不含“排斥基因”的克隆豬，入選當年美國《科學》雜志100項重大科學發(fā)現(xiàn)之一。此后，基因敲除豬的角膜、胰島移植到大動物身上，均未發(fā)生排斥反應，相關研究成果先后在國際權威雜志上發(fā)表。戴一凡管它們叫“萬能豬”�！昂帽萇型血的人可以給所有人輸血一樣，排斥基因被敲除掉的‘萬能豬’的器官變成‘O’型器官，可以移植給任何人不發(fā)生排異�！�
一試管細胞可克隆上萬頭“萬能豬”
今年初，幾十管“萬能豬”的細胞已遠渡重洋，從美國“飄”到了南京。戴一凡說，這些都是基因改造豬的細胞，每一管都可以克隆出成千甚至上萬頭“萬能豬”，有公豬、母豬。“我們已經(jīng)在克隆，預計再過五六個月，首批豬寶寶就會在南京誕生。從外形上看與普通豬差別不大，生長速度也相當�！笨寺〉揭欢〝�(shù)量后，科學家們將順其自然讓“萬能豬”自然繁殖。
八問﹃萬能豬﹄器官移植
移植大的障礙在哪里？ 就在于超急性排斥反應
人和人之間器官移植后存在一種現(xiàn)象叫超急性免疫排斥反應，比如說接受腎臟移植的病人，移植后的腎臟一開始還很好，但移植幾分鐘后，當人體察覺到移植的外來器官時，會迅速對其進行猛烈攻擊，腎臟變黑變軟，在幾個小時內(nèi)迅速死亡了。如果把動物，諸如猴子、狒狒或者是豬的器官移植給人，所面臨的第一道障礙就是這個超急性排斥反應。“萬能豬”的器官植入人體后能否抵抗住排斥反應呢？“為排除這個障礙，我們采用了體細胞基因敲除和克隆技術，把導致豬器官和人血不相容的豬DNA片段敲掉，理論上說萬能豬的器官與人體應該是合拍的。這在猴子身上已得到證實�！贝饕环舱f。
有成功的實驗案例嗎？ “萬能豬”的腎在猴子體內(nèi)活了
猴子換上萬能豬的腎，會變成什么樣？戴一凡的實驗告訴我們，它活得好好的。第一個實驗中，猴子被換上普通小豬的腎，移植后的腎臟一開始還是好好的，但移植幾分鐘后，腎臟開始發(fā)黑，一個小時后完全喪失功能。第二個實驗，輪到“萬能豬”上陣了，它的腎臟被植入猴子體內(nèi)后，活得好好的，沒有出現(xiàn)超急性排斥反應，“活”了一年多。除了腎臟，“萬能豬”的胰島也給了患上糖尿病的猴子。一只可憐的猴子血糖濃度超過250，渾身都是病，自從換上“萬能豬”的胰島，不需要注射胰島素，血糖恢復正常，又變得活蹦亂跳。迄今為止，“萬能豬”已救活了兩只腎衰竭的猴子和五只患糖尿病的猴子。
豬體內(nèi)病毒會轉(zhuǎn)給人嗎？ 無菌培育的“豬二代”才用于實驗
“因為這些豬的器官要被移植到人身上，必須避免豬身體上的病毒傳播到人體內(nèi)，因此對它們的飼養(yǎng)非常有講究�！壁w子建告訴記者，首批克隆出來的豬還不能直接用于臨床，還必須再繁殖一代，成為“豬二代”才會用于實驗。這些豬從出生到臨床運用，享受的可不是一般的待遇。戴一凡介紹，這些豬寶寶都是破腹產(chǎn)的，從一出生就馬上和媽媽分開，被送到超潔凈的豬舍中，接受人工飼養(yǎng)。目前，南醫(yī)大已經(jīng)在建這樣的超潔凈豬舍，同時還計劃在江寧建一座大型豬舍，可容納1000—2000頭豬，如果有可能的話要達到上萬的規(guī)模。
“豬舍內(nèi)必須是完全無菌、無病毒的，飼養(yǎng)人員進去之前必須沐浴更衣，還得換上專門的工作服。”趙子建介紹，這些豬的飲食，比如飼料和水都是經(jīng)過無菌無毒的處理。每頭豬身上都貼有一塊電子磁片，工作人員會對它們進行24小時監(jiān)控，每隔一段時間，這些豬都要接受檢驗檢疫�！翱梢哉f，這些豬比人干凈多了。它們的器官也是無菌的。”趙子建教授打趣道。
為什么不用狒狒猴子？ 它們和人是“近親”，不安全
眾所周知，人類屬于靈長類動物，與靈長類其他動物在生理解剖和新陳代謝等方面相似，為什么不選擇移植猴子或狒狒的器官呢？戴一凡說，靈長類動物的特點是世代間隙長，尤其是猩猩和狒狒長達10年以上，繁殖率低，一胎一仔，飼養(yǎng)成本也較高，很難滿足人類器官移植的需求。正因為是“近親”，存在于猴組織內(nèi)的病毒更容易感染人，例如可怕的HIV病毒。而且大多數(shù)靈長類動物在國際上又屬于保護動物，也不利于臨床推廣。
“豬是異種器官移植的佳選擇對象在國際上已成為共識”。戴一凡告訴記者，與人距離不近不遠剛剛好，豬組織內(nèi)的病毒不太會感染人類，它繞開了一個在實踐中阻礙給人體移植豬器官的主要障礙。另外，科學家之所以對豬情有獨鐘，因為它們與人類有許多相似之處。豬的心臟與人的心臟大小差不多，其管道分布和動力輸出也相類似。
“萬能豬”植到人體要等多久？ 1年左右，豬皮就能“披”上人身
“萬能豬”器官什么時候能用在人的身上？“不同的器官、不同的組織用于臨床的時間長短不太一樣�！贝饕环步榻B，他們已經(jīng)將豬的角膜在大型動物上進行過實驗，“效果不錯，如果順利的話，1年后豬角膜就可以實現(xiàn)異體移植�！逼つw實驗大概1年左右的時間也夠了�！盁齻颊咧财な中g費用高昂，換成豬皮能便宜不少。移植豬皮并不是真的讓人一直披著豬皮，而是讓豬皮活性組織覆蓋在燒傷處，刺激人體自身皮膚組織再生。”戴一凡告訴記者，“豬”過渡肝臟的時間需要兩年，心臟等則需要5年左右。“克隆豬的繁殖、大型動物的實驗，我們現(xiàn)在是同步進行�！壁w子建說，真正能否上臨床其實不是科學家能夠決定的，這還需要相關政府部門的配合，得到相關部門的批準。
豬身上哪些器官能用？ 角膜、皮膚、腎臟、心臟等都可以
“豬真是個好東西�！贝饕环踩滩蛔√子谩蹲屪訌楋w》里的臺詞夸他的寶貝豬。一頭豬，其器官可廣泛用于人體角膜、皮膚、胰島、關節(jié)、肌腱、韌帶、腎臟、心臟、肝臟等器官的移植。在醫(yī)學界，植入人體細胞的豬的心臟瓣膜已用在患者身上。美國有科學家大膽嘗試用野生豬的肝臟為肝昏迷的患者過濾肝臟毒素，為他們爭取時間，等待肝臟供體。豬皮下的膠原蛋白早早地被提煉出來。而豬的韌帶肌腱的移植技術已經(jīng)成熟。“劉翔傷得不是時候啊，換成現(xiàn)在，我們可通過移植，讓他的韌帶拉傷復原�！壁w子建笑言。
“豬器官”移植貴嗎？ 一只角膜大概一萬元左右
除了為需要器官移植的人提供供體，科學家們想把器官移植的費用降下來。趙子建說，他們目前初步估算了，超潔凈“豬圈”建成后，飼養(yǎng)一頭“萬能豬”，需要10萬-20萬元人民幣！豬身上可用的器官種類非常多，一個“萬能豬”角膜大概只需要1000歐元，也就是人民幣一萬元左右。不過，1000歐元只是角膜的價格，把角膜移植到人身上的移植費用還沒有計算。“
未來發(fā)展前景如何？ “萬能豬”能“長”出你的器官
“讓萬能豬體內(nèi)長出只屬于你的器官。就像汽車零件工廠，造出不同品牌汽車的零件�！薄岸ㄖ破鞴佟痹诖饕环步淌谘壑惺且环N奇妙的挑戰(zhàn)�！安粩嗟馗倪M克隆技術，讓萬能豬越來越‘人化’并非不可能。比如嚴重的腎病患者，可以提前預約，定制專屬于他的腎臟，我們可以讓一群小豬都長出他的腎臟，然后可以擇其優(yōu)。當然定制腦袋就算了。”戴一凡幽默地對記者說。
爭議1 器官有記憶，“豬性”會否植給人
國內(nèi)曾有多例報道，接受人體器官移植后，不少病人出現(xiàn)性情大變的情況。年過六旬的哈爾濱患者楊孟勇，曾于多年前接受了心臟移植手術，令人意想不到的是，自從換了顆年輕人的心臟之后，楊孟勇的身上還出現(xiàn)了很多其他的變化，不但性格變得敏感暴躁，人也感覺越來越年輕。也有的患者以前從來不喝酒，移植他人腎臟后，貪戀上酒杯，每天飯后喝一杯酒。
越來越多的人相信器官有記憶功能。假如豬的器官也能記憶，它會不會把舊主人的習氣帶給人類？戴一凡教授表示，器官移植后性情大變的情況純屬“個案”，器官是否帶有記憶功能，目前世界科技水平還無法解釋，沒有任何科學依據(jù)。但換上豬器官后，人的性情會出現(xiàn)哪些變化？目前還是未知領域。
爭議2 移植豬器官，會是“混合體”嗎
豬器官移植研究也引發(fā)了一場關于動物器官移植人體的倫理方面的討論。把動物器官植給了人的“異種移植”讓我們想起了影片《異種》的可怕場景。有醫(yī)學倫理專家指出：“這其實就是一個‘豬人’，一個混合體，你要怎么說都可以。問題是現(xiàn)在的社會有沒有準備好去接受一個部分是人、部分是豬的生物�！睂Υ舜饕环步淌诨貞f：“歡迎大家參與討論，但個人認為從科學角度出發(fā)都不是問題。就像汽車換了發(fā)動機，還是原來那個牌子的汽車，本質(zhì)沒發(fā)生變化。如果說人換上豬心臟成了豬人，那么體內(nèi)裝上人工裝置的患者成機器人了嗎？”
