DISEASE
你看過類似內(nèi)容的電影嗎?主人公生活在一個(gè)封閉的環(huán)境中,過著有著嚴(yán)格管制的規(guī)律生活,并且以為人生原該如此。直到有一天,他身邊的朋友一個(gè)個(gè)離去,一番探索后他發(fā)現(xiàn)自己不過只是個(gè)在本體需要的時(shí)候?yàn)槠錈o償提供器官的復(fù)制人……
這類題材的影視作品經(jīng)久不衰,除了對人性的思考,也反映了一個(gè)跟人們的健康和生命密切相關(guān)的非?,F(xiàn)實(shí)的問題:移植器官的供給。
目前,對于許多器官病變和衰竭的病人,器官移植手術(shù)在某種程度上是他們唯一的救命稻草。可惜的是,等待一個(gè)適合自己的捐贈(zèng)者太過不易。即使是器官捐獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的西方國家,可以得到器官的病人也不足等待器官移植的病人的1/10。在中國,真正能得到可用器官的病人僅有1/150。就算是得到器官的幸運(yùn)兒,終生服用免疫抑制藥物也是十分痛苦的。
人體常常被比作一臺(tái)精密運(yùn)作的儀器,要是這臺(tái)儀器也像其他機(jī)械一樣,能有后備的零件以供替換那就好了。
“冷器官”時(shí)代
為了解決捐贈(zèng)器官源太過稀缺的問題,科學(xué)家們先想到了“人工合成器官”的法子,首先出現(xiàn)的,是機(jī)械性人造器官。
其實(shí)在很早之前,用木頭、皮革、金屬等材料制造的義肢就已經(jīng)出現(xiàn)了,我們現(xiàn)在還能經(jīng)??匆姷暮1I船長那銷魂的鐵鉤子假手。到了近現(xiàn)代,科學(xué)家們開始考慮制造更加復(fù)雜的器官:紡織材料編織的血管、陶瓷和碳纖維打造的骨骼、高分子材料的耐磨關(guān)節(jié)、電子眼等相繼出現(xiàn),并投入到臨床應(yīng)用中。
這其中最引人注目的恐怕當(dāng)屬“冰冷的心”——機(jī)械心臟了。機(jī)械心臟從部分代替心臟功能、需要外接線路的小零件開始,經(jīng)歷了飛速的發(fā)展。到今天,擁有一顆完全植入式鋼鐵心臟已不是新聞。
不過這些機(jī)械器官或多或少存在一些問題:你仍需要服用一些免疫抑制藥物、抗凝血?jiǎng)?,而且要小心提防體內(nèi)機(jī)器的隨時(shí)罷工。人們不禁感嘆:唉,買來的零件終究沒有原裝的好。
自己修補(bǔ)自己
2007年日本大阪大學(xué)教授從心臟病患者的腿部肌肉中,提取了可以發(fā)育成肌肉細(xì)胞的肌芽細(xì)胞,再將其培養(yǎng)成薄片貼附到患者左心室的損傷處。不久之后,患者的心臟供血功能得到了明顯改善。與傳統(tǒng)的用來源于?;蚱渌麆?dòng)物的補(bǔ)片修補(bǔ)心臟,這種方法就好比是在劃破后的衣服上補(bǔ)上了使用相同面料的原廠補(bǔ)丁,拼接完美,愈后良好,再不用服用免疫抑制藥物。
不過,對于其他器官病變更嚴(yán)重的病人來說,光修補(bǔ)是不夠的,他們需要新的健康的器官。生物性人造器官比起前面提到的機(jī)械型人造器官有明顯的好處,那我們是否能像制造肌肉補(bǔ)片那樣用病人自身細(xì)胞“養(yǎng)”一個(gè)完整的器官呢?
養(yǎng)出一個(gè)器官來
如何在實(shí)驗(yàn)室中培育出一個(gè)器官?首先,你要從病人身上取得合適的細(xì)胞或干細(xì)胞;然后,誘導(dǎo)、培養(yǎng)并擴(kuò)增他們,以得到足夠數(shù)量的細(xì)胞;其次,你要讓這堆細(xì)胞在由特殊材料制成的模仿器官形態(tài)的支架上生長;最后,你還要考慮這個(gè)器官移植后的供養(yǎng)情況以及它和血管、神經(jīng)系統(tǒng)的關(guān)系。
研究者們首先在膀胱這一構(gòu)造較為簡單的器官上取得了突破。研究人員從7名膀胱機(jī)能障礙的兒童身上提取了膀胱細(xì)胞,經(jīng)過培養(yǎng)后,把合成的新膀胱嫁接到病人本身的膀胱上(就像嫁接果樹那樣)。這項(xiàng)工作從1999年開始準(zhǔn)備,直到2006年7名患者移植結(jié)束并且證實(shí)新膀胱工作良好后才發(fā)表在著名醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上。這也是世界上首例移植實(shí)驗(yàn)室培育器官成功的案例。
目前,心臟、肝臟和肺的培養(yǎng)都在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上取得了突破,也許在不久的將來,也能像膀胱那樣應(yīng)用到臨床了。
回到人工合成的個(gè)體化定制
隨著用于器官制造的高分子材料和3D打印技術(shù)的發(fā)展,人造器官不再拘泥于單一形狀的支架,病人們需要的器官甚至可以進(jìn)行個(gè)體化定制了。
2011年,一位病人移植了根據(jù)自己氣管的3D掃描圖像制作而成的人工合成器官,而就在今年,另一位病人移植了一只以自己面部模具為基礎(chǔ)制作的鼻子。
“我的實(shí)驗(yàn)室簡直像是一間人體備用器官儲(chǔ)藏室”,倫敦大學(xué)納米技術(shù)和再生醫(yī)學(xué)教授亞力山大•塞法利安(Alexander Seifalian)開玩笑說,“我們已經(jīng)制作過氣管、耳朵……現(xiàn)在我們又培育出了世界上第一只人造鼻子。”不過,這只鼻子不能直接移植到病人臉上,而是要先放置在他手臂皮膚之下的一個(gè)內(nèi)置氣球中,4個(gè)星期后,已經(jīng)生長出皮膚和血管的鼻子才會(huì)在醫(yī)師監(jiān)控下移植到患者面部。
近幾十年來醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度簡直令人瞠目結(jié)舌,或許在不久的將來,器官捐獻(xiàn)會(huì)成為歷史。需要器官移植的病人會(huì)走入一家器官定制實(shí)驗(yàn)室:咳,教授,這是我的器官移植需求醫(yī)學(xué)證明資料。我需要訂做一個(gè)左腎、一塊下頜骨、一顆心臟和右腳小拇指。明年秋天我來取……