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我们何时得到克隆器官

  克隆绵羊“多莉”的出现,使大部分人知道了“克隆”这个名词。
近年来,克隆猴、羊、猪、鼠等动物的出现,使人们对克隆的概念集
中在复制一个跟原来个体遗传物质一样的另一个新个体的“生殖性克
隆”上。而这往往把以获得胚胎干细胞进行细胞治疗或构建新器官为
目的的“治疗性克隆”与“生殖性克隆”混为一谈。在某种程度上说,
治疗性克隆比生殖性克隆更应受到人们的理解和接受,克隆人体器官
比克隆牛、羊、老鼠等更易引起人们的兴趣。当然,如果没有前面的
克隆动物,人类也不可能产生治疗性克隆的要求。
  人类现在所进行的器官移植都是从他人身上取下来移到病人身上,
器官的需求量大,而能提供器官的来源却紧缺,大部分病人在等待器
官移植过程中痛苦地经受漫长的过程。同时,得到器官移植的病人还
要饱受移植物与受体宿主之间的相互反应之苦,往往要花上数十万元
的药费来克服免疫排斥问题。然而,克隆技术可利用病人的体细胞(
如一点皮肤细胞)逆向克隆出病人的胚胎细胞,当发育到囊胚期取出
胚胎干细胞,在体外诱导成病人所需的组织细胞,用于以治疗为目的
的治疗性克隆。目前,动物试验已证实把小鼠的胚胎干细胞诱导成有
功能的心肌细胞、神经细胞、胰岛细胞,并成功地完成了治疗相关疾
病的动物模型。
  由于克隆技术、基因工程、干细胞技术、人体组织工程技术等生
命科学的多学科交叉的迅速发展,人们想象很快就可以得到克隆器官。
实际上,许多的原理和技术问题还没有解决。如去核卵母细胞的胞浆
如何使供体皮肤细胞逆分化变成胚胎还不清楚,胚胎干细胞如何去诱
导成为可用于治疗的细胞,其过程复杂的程度还需要很长时间的研究,
尤其是基因功能和组织发生学、器官发生学方面的研究还需要突破。
而且,即使成功诱导出细胞,还要经过长时间疗效和安全评价实验,
证明是安全有效的,才可以用于人体。
  干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞两大类,这两类细胞是我们
希望在体外构建器官的原始材料。但多数人可能并不了解干细胞到底
是怎么一回事。为了解释清楚,我们还得从胚胎的发育说起。男女双
方的精子卵子在女性输卵管内受精,受精卵在数天内经过卵裂增殖过
程即可发育成一团细胞,形如桑椹,故称桑椹胚。桑椹胚进一步发育
出现裂隙,裂隙扩大成囊腔,即称为囊胚。囊胚腔内有一团细胞称为
内细胞团块,内细胞团块将变成胎儿。正是由于内细胞团块可以变成
胎儿的200多种组织,所以它是构建器官的“原材料”。因此,人们
将内细胞团块的细胞分离出来,给予一定的培养条件,使之既保留能
变成人们所需要的各种组织细胞的潜能,又能不断增殖的特性。这些
从囊胚内细胞团分离得到的细胞即是胚胎干细胞。
  人体内还存在一种干细胞,这种干细胞不像胚胎干细胞那样可以
变成人体所有细胞,只能变成一种或几种组织,这种细胞即是成体干
细胞。人体在生理条件下,体内的细胞在不断衰老和死亡,我们的皮
肤毛发不断脱落,血细胞、消化道和呼吸道的上皮细胞不断地衰老死
亡,而我们体内的成体干细胞则不断地增生、补偿,以维持正常的结
构和功能。在病理条件下,成体干细胞也起着重要作用,如外伤皮肤
的修复、肝炎时肝细胞坏死等都需要经过成体干细胞的增生来修复。

  虽然成体干细胞在安全性上会比胚胎干细胞可靠,更容易应用于
临床,但成体干细胞在分离、纯化、扩增上也存在许多困难。技术上
的困难都集中在基础研究上,如果我们不加强基础研究,企图短时间
内享受克隆器官,肯定是欲速而不达。英国PPL公司企图通过克隆猪
获取人体器官,也遇到了基础研究的困难而不能应用于临床。克隆器
官的追求不但遇到技术上的困难,还遇到了许多伦理上的困难。不过,
从目前科研进展看,医生通过克隆技术作为细胞治疗,如帕金森病、
糖尿病等有可能最先实现,而肺、肾等复杂的器官的体外构建则需要
更长时间。

 陈系古  (2001.11.29)