10月齡豌豆粒大小的人腦類(lèi)器官。圖片來(lái)源:美國(guó)《新聞周刊》網(wǎng)站
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近年來(lái),科學(xué)家們?cè)陬?lèi)器官領(lǐng)域取得了令人矚目的進(jìn)展。但隨著技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,道德底線(xiàn)能否很好地守住呢?
有鑒于此,一些研究人員將在日前于芝加哥舉行的神經(jīng)科學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)議上發(fā)表演講,討論類(lèi)器官研究的倫理意義。
他們指出,一些研究類(lèi)器官的科學(xué)家有可能越過(guò)道德界線(xiàn),無(wú)意間讓他們制造出的生物組織變得有意識(shí)。
類(lèi)器官領(lǐng)域發(fā)展突飛猛進(jìn)
美國(guó)《新聞周刊》網(wǎng)站10月21日?qǐng)?bào)道,經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展,科學(xué)家們已經(jīng)能在實(shí)驗(yàn)室利用干細(xì)胞培育、分化、自組裝成各種類(lèi)似人體組織的三維結(jié)構(gòu),制造出肝臟、胰臟、胃、心臟、腎臟甚至乳腺等在內(nèi)的各種類(lèi)器官。
總體而言,這些類(lèi)器官不會(huì)造成太大問(wèn)題,并且可以極大地促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展。這些類(lèi)器官可謂神奇的“多面手”,它能夠讓我們更好地理解生物發(fā)育;助我們治愈疾病。有了類(lèi)器官,研究人員可以深入觀察人體的變化、檢驗(yàn)藥物的功能以及發(fā)展實(shí)驗(yàn)室層面的再生治療法。
隨著生命科學(xué)的不斷發(fā)展,人類(lèi)想要更好地了解自己,攻克各種疑難雜癥,已不能僅僅滿(mǎn)足于在動(dòng)物模型上試驗(yàn),復(fù)制和重建人類(lèi)器官成為很多科學(xué)家的當(dāng)務(wù)之急。
人腦類(lèi)器官首次檢測(cè)到腦電波
在類(lèi)器官領(lǐng)域,最引人注目的是人腦類(lèi)器官。因?yàn)檫@些器官可能揭開(kāi)人體最大的奧秘:我們的大腦內(nèi)部發(fā)生了什么,使我們與其他動(dòng)物不同,以及找到我們之所以成為人類(lèi)的真相。
人腦類(lèi)器官一直被用來(lái)研究精神分裂癥和自閉癥等,研究人員希望利用類(lèi)器官研究從阿爾茨海默癥到帕金森癥等一系列腦病,以及老年性黃斑變性等眼病。
截至目前,存在的大腦類(lèi)器官的大小與小扁豆大致相同,并且包含(相對(duì)較?。?00萬(wàn)到300萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。而相較之下,人腦擁有數(shù)十億個(gè)細(xì)胞。
但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,大腦類(lèi)器官越來(lái)越高級(jí),而且,有些研究人員在這些類(lèi)器官中檢測(cè)到大腦活動(dòng)。
在《細(xì)胞干細(xì)胞》今年9月發(fā)表的一項(xiàng)研究中,加州大學(xué)圣迭戈分校的研究人員探測(cè)到了大腦類(lèi)器官產(chǎn)生的腦電波。研究人員寫(xiě)道,他們觀察到的腦電波模式類(lèi)似于發(fā)育中的人類(lèi)嬰兒大腦。研究人員稱(chēng),在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,科學(xué)家可以利用這些微型大腦來(lái)研究大腦發(fā)育、對(duì)疾病建模,以及了解大腦的演化。
據(jù)悉,在這項(xiàng)最新研究中,研究人員培養(yǎng)出的大腦類(lèi)器官,由人類(lèi)多功能干細(xì)胞分化而來(lái)。通過(guò)將干細(xì)胞置于模擬大腦發(fā)育環(huán)境的培養(yǎng)環(huán)境中,干細(xì)胞分化成不同類(lèi)型的腦細(xì)胞,并組織成類(lèi)似于發(fā)育中的人腦的三維結(jié)構(gòu)。
研究小組在大約兩個(gè)月時(shí)就探測(cè)到來(lái)自類(lèi)器官的腦電波。在4到6個(gè)月的時(shí)間里,實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞電活動(dòng)達(dá)到了“前所未有”的水平;而且,根據(jù)細(xì)胞電活動(dòng)可以推測(cè)出類(lèi)器官中的神經(jīng)元已經(jīng)建立了數(shù)十億個(gè)連接。
此外,在最近的一項(xiàng)研究中,哈佛大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),生長(zhǎng)了8個(gè)月的大腦類(lèi)器官形成了它們自己的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)有活力,對(duì)光線(xiàn)有反應(yīng)。而在圣迭戈索爾克生物研究所的弗雷德·蓋奇領(lǐng)導(dǎo)的另一項(xiàng)研究中,研究人員把人腦類(lèi)器官移植到老鼠大腦中,發(fā)現(xiàn)它們與老鼠的血液供應(yīng)連接起來(lái),并萌生了新的聯(lián)系。
會(huì)感到疼痛嗎?
研究負(fù)責(zé)人艾里森·穆特里指出,該實(shí)驗(yàn)和其他類(lèi)似實(shí)驗(yàn)提出的另一個(gè)問(wèn)題是,這些“迷你大腦”是否有可能獲得意識(shí),如果它們獲得了意識(shí),這些實(shí)驗(yàn)是否會(huì)使它們感到痛苦等問(wèn)題。
加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)學(xué)家阿諾德·克里格斯坦認(rèn)為,這些大腦類(lèi)器官還沒(méi)有發(fā)育到可以被認(rèn)為具有意識(shí)的程度。
加州綠色神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任伊蘭·奧海恩說(shuō):“我們不希望讓某些東西在可能遭受痛苦的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。”
奧海恩主張進(jìn)行更全面的核查,以降低相關(guān)研究和研究人員跨越道德底線(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn),并凍結(jié)可能使類(lèi)器官變得有意識(shí)或涉及將人腦類(lèi)器官植入其他動(dòng)物(如小鼠)的研究。
這并非科學(xué)家首次提出人腦類(lèi)器官可能面臨的這一倫理問(wèn)題。2018年,一個(gè)由生物學(xué)家和哲學(xué)家組成的小組討論了涉及人腦替代物(包括離體腦組織、嵌合體以及大腦類(lèi)器官等)的研究所涉及的問(wèn)題。
當(dāng)時(shí),作者在《自然》雜志撰文指出:“如果研究人員能夠在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造出似乎具有意識(shí)的大腦組織,那么該組織是否應(yīng)該得到我們給予人類(lèi)或動(dòng)物研究對(duì)象同等的保護(hù)?”
該開(kāi)始討論指導(dǎo)方針了。
據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道,斯坦福大學(xué)法律和生物科學(xué)中心主任漢克·格里利稱(chēng),就目前而言,大腦類(lèi)器官還沒(méi)有復(fù)雜到立即引起人們的擔(dān)憂(yōu)。但如果類(lèi)器官能夠感知和對(duì)可能導(dǎo)致疼痛的刺激做出反應(yīng),這種擔(dān)憂(yōu)就會(huì)變得較為嚴(yán)重。但他也說(shuō):“我對(duì)是否有人達(dá)到或接近那一點(diǎn)深感懷疑。”
倫理、法律和生物科學(xué)的社會(huì)意義方面專(zhuān)家尼塔·法拉哈尼表示:“開(kāi)展(人腦類(lèi)器官)相關(guān)研究以減輕人類(lèi)因大腦受損而造成的痛苦至關(guān)重要,但如何讓這一領(lǐng)域的一些進(jìn)展處于道德框架內(nèi),仍需要我們想辦法解決。”
穆特里則指出:“任何技術(shù)的應(yīng)用都有好的方面,也有壞的方面,但作為人類(lèi)社會(huì)而言,我們要同時(shí)看到這兩方面……我認(rèn)為腦類(lèi)器官也會(huì)朝著同樣的方向發(fā)展。”
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