人造器官能否取代器官移植?

幾十年后，若不幸遭遇車禍或疾病，人們不需要再等待器官捐獻(xiàn)者的出現(xiàn)，而只需要從“人體器官商店”訂購備用器官就可以了。納米技術(shù)的發(fā)展，正在讓這一愿景逐步實(shí)現(xiàn)。

日前，英國《每日郵報(bào)》報(bào)道稱，英國倫敦大學(xué)學(xué)院納米技術(shù)和再生醫(yī)學(xué)系研究人員在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出多種人體器官，如鼻子、耳朵、氣管、動(dòng)脈等。專家認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)人造器官必將能夠應(yīng)用于臨床實(shí)踐，取代器官移植。本刊記者采訪到了該研究室的負(fù)責(zé)人亞歷山大·塞法利安教授，一探究竟。

3萬人民幣可以再造一個(gè)鼻子

幾十年后，若不幸遭遇車禍或疾病，人們不需要再等待器官捐獻(xiàn)者的出現(xiàn)，而只需要從“人體器官商店”訂購備用器官就可以了。幾個(gè)月之后，訂購的器官就會被移植到你的身上。你不用擔(dān)心，這些器官完全是用自己的細(xì)胞培養(yǎng)出來的，你的身體不會對這個(gè)外來者產(chǎn)生任何排異反應(yīng)，所以也不需要吃排異反應(yīng)藥物，而這是目前器官移植手術(shù)無法比擬的。

這不是夢想，有可能在幾十年后就會成為現(xiàn)實(shí)。英國倫敦大學(xué)的研究人員正在實(shí)驗(yàn)室里嘗試培養(yǎng)人體器官，這可能成為未來“人體器官工廠”的雛形。

在全世界再生醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，美國、英國一直處于世界領(lǐng)先位置，亞歷山大·塞法利安領(lǐng)導(dǎo)的這一實(shí)驗(yàn)室，就如同一家人體備用“零件”商店，擺放著利用患者自身細(xì)胞培育出的耳朵、鼻子、氣管和心臟瓣膜等組織和器官。

當(dāng)你走進(jìn)這間實(shí)驗(yàn)室，看到這些泡在培養(yǎng)皿中的人體器官，千萬不要驚慌，這些鼻子、耳朵并不是真正的人體器官，它們是培養(yǎng)出來的人造器官。

“我們這里有一個(gè)為一名患者培育的‘鼻子’，下個(gè)月就要進(jìn)行移植手術(shù)，也是世界上第一個(gè)人工培育的鼻子。”塞法利安說。在實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)培養(yǎng)皿中，一個(gè)非常逼真的鼻子漂浮于紅色液體中，附近還有一個(gè)培養(yǎng)皿，其中盛放著一只“耳朵”。

此前，世界上第一個(gè)人造膀胱和第一根人造氣管已經(jīng)培育成功，第一個(gè)人造肝臟也將在不遠(yuǎn)的將來出現(xiàn)。

談到這種人工培養(yǎng)出來的鼻子的價(jià)格，塞法利安在接受本刊記者采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)，這種鼻子的造價(jià)沒有想象的那么昂貴，大概只需要3000英鎊（約合3萬人民幣），而且這一價(jià)格包括了原料費(fèi)和人工費(fèi)。

塞法利安還談到，像皮膚、骨頭這些器官很容易培育，但是血管、心臟瓣膜比較困難，而肝臟、腎臟、肺極難被培育出來，至于大腦，目前就他的研究看來是不可能在實(shí)驗(yàn)室培育出來的。

人造鼻子使用納米材料

“在人造動(dòng)脈方面，我們是世界上首家擁有此技術(shù)的機(jī)構(gòu)。如果需要的話，我們可以每20秒生產(chǎn)1米長的動(dòng)脈。”塞法利安說。

在再生醫(yī)學(xué)這個(gè)尖端研究領(lǐng)域，塞法利安和他的研究小組將目光聚焦于利用患者自身細(xì)胞培育替代組織和器官。如果采用這種治療手段，患者無需等待合適捐獻(xiàn)者的出現(xiàn)或者復(fù)雜的再造過程。簡單地說，他們要做的就是提供細(xì)胞，耐心等待，而后接受移植。

此前也有其他團(tuán)隊(duì)試圖完成人造鼻子移植手術(shù)，但是他們的人造鼻子在移植后發(fā)生變形，使用的材料是關(guān)鍵問題。而塞法利安的人造鼻子使用的是聚合材料，其厚度極薄，外形好似膠乳橡膠，由數(shù)十億個(gè)分子構(gòu)成，每個(gè)分子的直徑只有1納米，還不及人頭發(fā)直徑的1/40000。在分子層面進(jìn)行操作允許聚合材料擁有錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系教授陳海峰表示，使用納米材料再造人體組織是目前世界上最引人關(guān)注的研究領(lǐng)域。“我們正在實(shí)驗(yàn)室用納米材料再生人工牙釉質(zhì)。”

“納米材料與其他材料最大的不同就是，其他材料只是從外形和功能上模擬人體器官，而納米材料是從根本上模擬。”陳海峰說。這是因?yàn)椋覀內(nèi)梭w內(nèi)包括牙齒、鼻子、耳朵在內(nèi)的器官都有細(xì)胞外基質(zhì)，其基本單元都是納米級別的，納米材料構(gòu)建的支架材料能夠很好地模擬人體器官的細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)，為再造人體器官提供一個(gè)支撐作用，然后讓細(xì)胞在這個(gè)支架材料上生長。

“就像蓋房子一樣，納米材料是從一磚一瓦上力求與原來建筑一模一樣，而不是簡單地從外形上模仿，這樣才能保證房子建成后，不僅外形相似，在質(zhì)量上也力求相似。”陳海峰說。

塞法利安還告訴記者，人造鼻子并不是直接嫁接到患者面部，而是植入一個(gè)充氣囊，充氣囊被植入患者手臂的皮膚下面。4周后，人造鼻子才被移植到患者面部。在這4周時(shí)間內(nèi)，人造鼻子生長出皮膚和血管，研究人員將對整個(gè)過程進(jìn)行監(jiān)視。

人體工廠破解器官移植難題

自20世紀(jì)90年代以來，全球性器官匱乏的矛盾日益突出。在英國，每年有數(shù)百名病人在等待合適的肝臟源，也有許多人在等待中死去。僅2004年，就有72名病人因沒能等來合適的捐贈人而死亡。

在我國，衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，1993年至今，中國在器官移植臨床數(shù)量的排名在世界上僅次于美國，每年有150多萬人需要進(jìn)行器官移植，器官缺口巨大，但由于移植器官供體短缺，每年能做成的不超過1萬例。在器官供求嚴(yán)重失衡之下，一些等不到器官的患者不惜通過黑市購買器官，導(dǎo)致地下器官買賣利益鏈的形成。

現(xiàn)在國內(nèi)外器官移植普遍采用的是異體移植。這種“拆東墻補(bǔ)西墻”的方法不管采用的是什么組織代用品，對人體來說都屬于外來物，極易產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，同時(shí)還存在著供體來源有限的問題。而人體工廠的出現(xiàn)是否能代替器官移植呢？

“這就是全世界科學(xué)家正在努力的一個(gè)方向，用人造器官取代器官移植。”陳海峰告訴記者。從理論上說，利用患者自身細(xì)胞培育器官，患者不會產(chǎn)生排斥反應(yīng)。

北京大學(xué)應(yīng)用倫理學(xué)中心主任吳國盛教授也認(rèn)為，從醫(yī)學(xué)倫理學(xué)上講，和克隆人等技術(shù)不同，利用自體細(xì)胞培育人造器官不像移植他人或者動(dòng)物的器官，是比較簡單的，只要患者知情同意，沒有什么倫理問題。

談到未來，陳海峰告訴記者，可能在幾年之后，你到醫(yī)院補(bǔ)牙的時(shí)候就不用使用昂貴的陶瓷和樹脂材料，而是用廉價(jià)的一種納米材料在你的牙齒上面再生一層和你的天然牙釉質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)一樣的人工合成牙釉質(zhì)，費(fèi)用也就由一顆牙幾百塊錢降為幾十塊錢。