在实验室里培养出器官是医学界一直想做而做不到的事。在一些令人印象深刻的新的研究中,科学家已经能够移植实验室培养的肾脏移植到动物中,而且此肾脏在移植后可以滤出尿。虽然这篇发表在PNAS的研究结果非常振奋人心,仍可能需要多年后才能在人体试验。
世界各地需要肾脏移植的人数皆增长,需求大幅超越捐出的肾脏数量。比如说在英国,平均等待肾脏移植时间为三年。肾脏其实是最难培植的复杂器官。这是因为它有极精致脆弱且复杂的组织构造,塞满了由血管组成用来运送血与尿的网络。
这让研究者寻找其他培养肾的方法。有些人实验3D列印器官,有些人则找干细胞培养新肾脏。但是新研究大多专注于在从简单的生物分子如糖或胺基酸开始(de novo)培养肾脏,或是从零开始培养。从胚胎干细胞开始培养的肾脏,最大的问题是仍无法排出肾脏产生的尿。这会导致肾盂积水(hydronephrosis ),肾脏因内在有尿液不断产生而膨胀肿大。
为了排除问题,研究员能在接受移植的动物的身上培植另外的导尿管及膀胱。因此他们能证明这套系统在移植连接到实验大鼠及猪自身的膀胱后可以有效运作。尿液在新的肾脏内产生,流入培植出的膀胱,再流入动物自身的膀胱。
伦敦大学没参加这项研究的Chris Mason教授告诉BBC新闻台说:“这是很有趣的进步。这个实验的科学证据很有力,而且动物实验的数据很完善。但是这并不表示在人体内会一样成功。我们仍需数年努力。这个研究阐明了组装的概念,帮助我们更了解导尿管如何运作。
但是人体试验才是研究者们追求的发展。先前的研究显示,从实验大鼠取出干细胞,再注射入基因改造后不会长出特定器官的实验小鼠胚胎中是可行的。实验小鼠成长时只会长实验大鼠的器官。但问题是如果让器官完全成长,虽然器官是实验大鼠的组织,相连器官的血管仍是实验小鼠的组织。
所以研究者们想拿人类干细胞,注入基因改造后不会长猪肾的猪胚胎中来培养人的肾,在尚未培养完时,将这个肾移植回人体。这应该能让弥漫肾脏的血管仍是人类组织,而不会被人体排斥。可惜这个研究虽然振奋人心,却可能还要许多年才能完成。”