器官工厂离我们还有多远?

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  想象一下,当器官工厂出现在我们的生活中,将会是什么样的一种景象?
  要换耳朵、骨骼、皮肤、关节软骨……不用再进行器官移植了,在人体器官工厂定制一个就行了。
  “这样的梦想也并不是神话,人类只要不断探索下去,是能够将其变成现实的。”中国医学科学院整形外科医院国贸门诊部主任丁小邦博士说。
  如今,组织、器官的丧失或功能障碍是人类健康所面临的主要危害之一,也是人类患病和死亡的最主要原因。现代医学主要通过自体和异体的组织或者器官移植与生物材料替代等治疗手段,以恢复组织器官原有的功能。
  但所有目前广泛应用的临床治疗方法,仍存在许多难以根本解决的问题。在自体供给方面,比如现在救治一些脸部烧伤患者时常常移植大腿上的皮肤进行处理,会给大腿上提供皮肤移植的地方形成新的伤疤。而实施异体移植,目前组织或器官来源有限是一个谁都无法忽视的现实,在现实中,有不少患者缺少可移植的器官而失去挽救生命的机会,虽然近年来在一些患者的救治过程中采用了一些生物材料替代的方法,但是却不能对需要修复的区域完成功能性修复。
  “在这样的局面下,寻找一种创伤小、形态与功能恢复良好的永久性生物替代方法,就成为外科修复技术研究的重要方向。”丁小邦说。
  新兴的组织工程,是应用细胞生物学和工程学的原理和方法,其用少量组织细胞通过体外培养扩增,构建新的组织和器官,最终在人体实现无损伤修复和真正意义上的功能重建。这既不是“挖肉补疮”的修复,也不是移植式手术,而是利用人体自身细胞及组织工程的理论和方法,使原先缺损的组织和器官,沿着设计好的支架、模型,再利用提取的种子细胞顺其自然长出来,是未来解决人体健康问题一种十分理想的方案。
  组织工程国家工程中心主任曹谊林及很多组织工程的研究人员这些年来一直做着一个梦:希望有一天,他们可以让细胞作为种子,长出人们需要的各种组织和器官。
  在近十年中,关节软骨、气管软骨、颅骨、下颌骨、股骨、皮肤等组织的构建与缺损修复研究方面,取得了良好的成果,展示了临床应用的良好前景。
  在组织修复工程中,不同组织的形态、结构、功能及复杂程度差别很大,所需要的种子细胞、生物材料及构建环境也各不相同,在当前这给很多研究人员的研究带来了很大的挑战。不过专家表示,今后,组织工程的种子细胞、生物材料和组织构建这三大要素的研究,都会有更大的飞跃。比如种子细胞已经从早期的分化成熟细胞研究转向目前的干细胞研究,这为彻底解决种子细胞来源问题提供了可能;生物材料也不再局限于传统的单纯高分子可降解聚合物,一些天然生物材料如各种脱细胞组织以及各种复合材料已经被广泛应用,而且通过快速成形技术,材料学家已经能够制造出与缺损组织三维结构完全匹配的组织工程支架材料;另外,一些组织的构建也不再局限于体内,在体外模拟机体内环境的体外组织构建以及规模化、产业化的组织工程产品研制与应用已经开始逐步实现,这些将成为组织构建发展的新方向。
  不过在另外一个方面,方舟子也表示,人类实现人体器官工厂的梦想也面临着一些现实的挑战。“其中最为关键的一个问题是构建的组织或者器官需要解决排斥排异反应,这个问题不解决,它们就无法和周围的组织有机融合在一起。”方舟子说。
  除了排斥问题,建造组织时的炎症威胁、组织或者器官的形态的精确控制也是十分重要的问题,例如给一个患者重新制造一只耳朵,如果不能消除构建支架材料时的炎症问题、不能对耳朵的形状、硬度、柔韧度予以很好的控制,都会导致制造耳朵的失败。
  虽然曹谊林实现制造“人耳鼠”已经有十余年的时间,至今却还没有一例耳朵患者进行这种制造的耳朵移植,就是因为没有解决排斥反应问题。
  老鼠背上长出“人耳朵”只是证实了组织工程技术原理的可行性,到实际的给病人应用,还有很多科学问题和技术难题需要逐步解决。有专家表示,虽然从长远来讲,这个问题终究会找到解决的办法,人类也会迎来人造器官的时代,但是就目前而言,还有很长的路要走。因此,组织工程的产业化也不可以操之过急。
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