走向实验室培养器官的一大步
有史以来第一次，研究人员成功地在实验室的早期猪胚胎中培养人类细胞，创造出人猪混种；研究人员形容为品种间的嵌合体(interspecies chimeras)。
在实验中，美国的研究人员将人类干细胞注射到猪的早期胚胎，然后把这些混杂胚胎转移到替代母猪，并且允许发育到头3个月。
超过150个胚胎发育成嵌合体，意味着它们发育出器官的前身，包括心脏和肝脏；但它们包含少量的人类细胞，大约万分之一的混杂细胞是人类细胞。
来自加州索尔克研究所(Salk Institute)的研究小组成员胡安‧卡洛斯‧伊斯皮苏亚‧贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)说：「藉由提供前所未有的能力，来研究早期胚胎发育和器官形成，以及潜在的新的医学治疗途径，我们的研究成果可能为提升科学和医学提供了希望。」
「我们展示一项精准的标靶科技，能够让一个物种的生物生出一个特定的器官，而这个特定器官含有另一个物种的细胞。」
回到2015年，伊斯皮苏亚‧贝尔蒙特和研究小组在实验室里进行实验，要创造出品种间的嵌合体。
他们的早期研究成功地将人类干细胞整合到老鼠胚胎，这显示人类干细胞可以在另一个物种内发育，创造出全世界第1个嵌合体。
伊斯皮苏亚‧贝尔蒙特解释：「这提供给我们一项重要的工具，来研究物种进化、生物学和疾病，而且可能最终导致培养人类器官用于移植的能力。」
人猪胚胎是这些实验的顶点，但沿着实验过程还有另外两项重要的步骤。研究小组的第一项实验涉及到使用CRISPR-Cas9，一种用于基因编辑技术的多功能新工具，来关闭老鼠生出胰腺的基因。然后把大鼠的干细胞插进小鼠，这只小鼠含有培养大鼠胰腺(pancreas)所需的遗传讯息。
尽管有不同品种的胰腺在体内培养、正常发育，这些胚胎促使他们尝试类似的实验，像是在老鼠体内培养一组大鼠的眼睛和大鼠心脏。
最值得注意的是，他们还能够从大鼠的干细胞在小鼠体内培养胆囊，这是独特的，因为大鼠根本没有胆囊(gallbladder)。
同样来自索尔克研究所的研究小组成员Jun Wu解释：「我们的囓齿动物实验揭露一个深奥的秘密，一只发育中的小鼠能够解开在大鼠细胞中的胆囊发育程序，这个程序通常在大鼠发育过程中被抑制。」
「这突显宿主环境在控制器官发育和进化物种形成方面的重要性。」
第二项实验尝试将大鼠和小鼠干细胞加进早期阶段的猪胚胎中。有趣的是，把这些细胞束移植回猪体内，在持续怀孕大约4周后，没有任何囓齿动物干细胞的迹象。
第三项实验更上一层楼，他们把人类干细胞加到猪的胚胎细胞丛和母牛的胚胎细胞，形成两种新的嵌合体。几天后，他们调查这些细胞，并且发现人类细胞依然在发育。
这些实验全都导致研究小组的最大研究成果：能够创造出在猪的子宫内继续发育人猪混种的能力。
为了做到这点，研究小组取出人类诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPS)，一如往常，插进猪的胚胎。然后把胚胎移植到母猪，并且让这些细胞孕育4个星期。之后，他们决定来看实验进行的如何。
这里是一个便利的图形，更详细地解释不同的过程：
Wu et al
他们发现在胚胎中的一些人类细胞开始分化，并且变成人类组织的前身；指出这些细胞在猪的胚胎中存活且繁殖。
虽然人类干细胞在植入的猪胚胎内无法起作用，和大鼠的干细胞在小鼠体内一样。但这是第一次人猪嵌合体在实验室里被成功地创造出来，是朝向研究小组真正的最终目标的一大步，这个目标是弄清楚如何在实验室培养器官。
伊斯皮苏亚‧贝尔蒙特说：「当然，嵌合体研究的终极目标是学习我们是否能够利用干细胞和基因编辑技术，来产生基因配对的人体组织和器官，而且我们是非常乐观的，持续的努力将导致最终的成功。」
如同你可能猜到，这类的研究会带来一大堆安全和道德的关切。
一个重要的反对理由是让病毒更容易跳过之前是关闭的物种障碍的机会。还有为了医学理由的恶心因素，这样密切混和人类和动物的组织，以及这些混杂的猪可能发育出更多人类大脑的关切。
伊斯皮苏亚‧贝尔蒙特告诉英国卫报(The Guardian)的汉娜‧达夫林(Hannah Devlin)：「动物生出含有人类细胞的想法，会创造出一些需要被处理的感觉。」
这项实验的混杂胚胎在28天后(猪的头3个月)停止发育，以避免进一步的道德问题。
对于这些假设性问题，没有人真的有任何答案，而这是造成研究似乎是如此可怕的部分原因。事实上，美国国家卫生研究院(National Institutes of Health，NIH)之前发布一项暂停人类嵌合体研究，表示他们正在解除的过程。
但也是很重要来考虑美国每天有22个人死于等待器官移植，以及每10分钟就有一人被加入等待名单。这就是为什么许多人认为继续这项研究是很重要的，只要它被很好地规范。
研究小组的成果发表于细胞(Cell)期刊。 请看下面的影片，听取研究小组讨论他们的成果。
