1987年,瑞士一則“男人大腦女人身”的新聞轟動世界:瑞士街頭發生車禍,一男一女身受重傷,被送往醫院急救。男子是銀行職員,他的內臟和四肢已全部損壞,只有大腦器官尚可通過手術移植到別處。女子是一位芭蕾舞演員,她處于大腦死亡狀態。鑒于此,醫生們經過深思熟慮后,提出了一個大膽的方案,將男子的大腦移植到女子的頭顱中去。醫生將細如蛛絲的神經纖維一根一根連接起來,手術的精細,可謂舉世無雙。醫生們將古老的“改頭換面”科幻變成了現實。
異種移植
可是,目前器官移植成功率非常低。這是因為,人體有一種微妙的本領,它能夠精確識別自身組織和異己組織,并能通過體內一系列反應將進入體內的異己組織排斥掉。這就是免疫學上的“排異反應”,它是器官移植的最大障礙。另外,需要進行器官移植的病人很多,但供體嚴重缺乏,而且質量上也沒有保證。
為解決器官供體嚴重缺乏的問題,科學家很早就想到動物。1960年,哈迪用一顆黑猩猩的心臟,為一瀕危病人裝上,開了不同生物物種心臟移植的先河。之后,貝利又將狒狒的心臟移植到患先天性心臟病嬰兒的體內,短期內延續了他們的生命。
然而,人們期待著器官移植后生命的延續期,能盡量地長些、再長些。不同生物物種的器官,如何克服“相互排斥”而長期存活?
幾十年來,科學家堅持不懈地致力于解開這個謎。其中卓有成效者,首推1980年諾貝爾生理學和醫學獎獲得者喬治·斯內爾。斯內爾是美國科學院院士,生于1903年,曾就讀于哈佛大學,專攻動物學和遺傳學。但他卻選中了屬于免疫學,當時正處于停滯不前狀況的“老鼠組織移植與排斥”這樣一個冷門課題。
他與英國科學家彼德·高拉合作,年復一年地從事單調的老鼠皮膚和腫瘤移植試驗,試驗了成千上萬只老鼠,積累了數量空前的第一手資料。1948年,他們公布了一個重大發現:老鼠體內有一個奇妙的系統,這個系統專門識別自身組織與異己組織,對自身組織能接受、相容,對異己組織不能相容、給予排斥。該系統被稱為“組織相容性抗原系統”。他們還發現,在許多老鼠中間,有時會碰巧找到兩只可以互相移植組織而不發生排異的,即它們的組織可以相容,說明它們的組織相容性抗原系統相似。他們還首創了一種可以檢測老鼠移植組織是否發生排異的試驗(代號叫H2)方法,為人類器官移植開辟了道路。
1958年,法國巴黎大學的血液學助教讓·多賽,在對人體血液的研究中發現了第一個人體組織相容性抗原,創立了人體組織細胞相容理論。在H2型試驗的基礎上,首創了實用的人體組織相容性鑒定血清試驗。在進行器官移植前,先試驗鑒定一下器官的供者與受者的組織是否相容,相容者不易發生排斥,反之則易發生排斥。通過選擇相容者,便可使器官移植不發生嚴重的排異反應。多賽簡便可靠的鑒定試驗,很快被進行器官移植的醫生采用,大大推進了器官移植的實踐和研究進程。多賽因此而獲得1980年諾貝爾生理學和醫學獎。
人體器官移植的大量實踐證明,人體排異的抗原系統與遺傳基因密切相關。科學家運用生物工程,人工創建了許多符合人體所需要的轉基因生物品種,同樣,也可以操縱基因創建出人體所需要的被移植器官。經過長期的探索,科學家成功地用人類心臟的基因轉錄到豬身上而制成豬身人心。這是因為,豬器官與人類的較為接近,豬繁殖力強,容易飼養。用豬器官進行人體移植研究,不會像用猿和猴子等與人類接近的動物進行試驗那樣引起廣泛爭議。而且,異種器官移植,是短期內解決全球性移植器官短缺的惟一可行的途徑。
“種植”器官
“種瓜得瓜,種豆得豆”,這是人們熟知的自然現象;“播種細胞,收獲器官”卻是鮮為人知的事情。它是怎么回事?人們利用基因工程可以把人類心臟的基因轉錄到豬身上制成豬身人心,也可以將腎臟、肝臟、胰臟等基因進行移植制成豬身人腎、豬身人肝、豬身人胰等,而且通過克隆技術也可以在體外培育出移植所需要的器官。這不僅解決了移植器官供體嚴重不足的問題,而且還基本上消除了“排異反應”。但由于克隆技術還存在局限,如克隆動物的形體普遍偏大,發育中常出現其他缺陷、有可能會將未知豬病毒傳染給人類等等。因此,要最終實現異種器官移植仍需時日。于是,科學家又另辟蹊徑。
一只龍蝦的腿斷了之后,會自己再長出一條新的來;一條蚯蚓被切成兩段后,竟能長成兩條蚯蚓……這種生物再生現象啟發著科學家去探索。
早在1945年,美國生理學家羅斯用青蛙做實驗,他把青蛙的前腿從膝蓋以下截斷,然后把殘肢浸在濃鹽水中,過了一段時間去觀察,不禁大吃一驚:原來被截除的殘肢竟然又長出新的骨頭和肌肉!而且有的還長出足趾。后來也有人每天用針刺激青蛙斷肢傷口,結果同樣出現了再生現象。事實表明,對于一個沒有天然再生能力的動物,也可通過人工刺激的方法促使其獲得再生能力。近年來科學家的實驗結果初步表明:在電磁的作用下,人的肢體很可能會奇跡般地再生。現在,許多科學家正在探索如何激發人體器官潛在的再生能力。與此同時,“組織工程學”這門新興學科開始嶄露頭角,它為再造人體組織器官揭開了新的篇章。
組織工程技術的關鍵,是“播種”什么樣的細胞。
科學家研究表明:取自最早發育階段的胚胎干細胞[它是人類胚胎發育早期——囊胚(受精后5~7天)中未分化的細胞]具有培育成人體任何一種細胞的可能性。也就是說,只要取得了這種干細胞,再把它按人類的需要培育成有關器官的細胞。到那時,“播種細胞,收獲器官”就將成為現實。“種手得手”、“種心得心”將不是神話,人體某器官功能失效,就可以到人體零件工廠去進行更換。
是是非非
倫理學中,有許多規范和原則。其中,涉及科技倫理、生命倫理的基本原則,是不傷害、平等與自決權。器官移植,給瀕臨死亡的患者帶來了生機,但也由此引起了倫理上的紛爭。比如:醫生的責任問題。因為移植是“以傷治傷”,在什么情況下供體移植違背了善良規范、違背了醫學傷害原則?又如:捐獻者的意愿問題。道德上要求以自愿為原則,但這種自愿是否建立在捐獻者對后果有完全科學認識的基礎上呢?在本人喪失能力后,親屬和其他人是否有決定權?再如:死亡定義和標準問題。1968年,全世界第一例心臟移植手術在南非成功時,新聞界指責醫生在供體還未死亡時取出心臟,因此引起了關于死亡標準的國際性討論。
關于轉基因的豬,也存在倫理上的分歧。有人認為,把人的基因引入豬的體內形成“半人半豬”,是不道德的,是對人的不尊重;接受“豬身人心”的患者會不會背上包袱,認為自己從此喪失了人心,長了個豬心,會認為自己低人一等。但是,與重新獲得生命相比較,應該是善的結果,是道德的。特別是,在目前人體移植器官嚴重缺乏又無更好辦法的情況下,這也不失為一種最現實的醫療手段。
將來,“再生醫學”有可能取代器官移植,使醫療領域煥然一新。但是,其關鍵技術——“胚胎干細胞”的研究,也面臨著倫理方面的挑戰。由于胚胎干細胞能夠發育分化成人體中任何一種細胞,包括神經細胞、血細胞或其他器官細胞。因此,人體胚胎干細胞具有發育成一個個體人胚胎的能力,因而該項研究引發了一場倫理大辯論。
有人擔心,利用該項技術進行克隆人;也有人認為,人胚胎干細胞的來源是否合乎法律和道德,應用潛力是否會引起倫理及法律問題:從體外受精人胚胎中獲得的干細胞,在適當條件下能否發育成人,為獲得胚胎干細胞殺死人胚,是否道德;良好的愿望是否為邪惡的手段提供了正當理由。反對者說:從人胚胎中收集胚胎干細胞是不道德的,因為人的生命(胚胎是生命的一種形式)沒有得到尊重;而支持者說:由于科學家沒有殺死細胞,只是改變了其命運,因而是道德的。也有人擔心,獲得更多的人胚胎干細胞的科學研究會走上商業(營利)的歧途……
現實中的倫理紛爭以及各種矛盾,刺激著科學不斷進步;科學新發現,又促進著醫學、科學技術、實用技術層出不窮。