| 造膀胱的成功应用给人类器官移植带来了新的希望。但要在实验室里“生产”更复杂的器官,科学家还有很长的路要走。
把实验室变成生产人体器官的“车间”,这听起来就像是科幻电影里的情景。但最近公布的一项成果,已经开始让这样的设想走向现实。
美国维克·福里斯特大学再生医学研究所的安东尼·阿塔拉教授采用组织工程技术,不仅在实验室里“生产”出人体膀胱,而且成功地把它植入到患者体内。这种“人造膀胱”已经在接受治疗的7名患者体内平均“运转”了4年左右的时间,其中应用时间最长的达6年以上,它们至今仍在发挥着较为满意的功能。
阿塔拉教授的上述研究成果4月4日在英国医学杂志《柳叶刀》的网站上甫一公布,立即引起极大的关注,因为这是世界上首次在体外培育出完整的人体器官并得到实际应用。此前,科学家们在实验室里只能培育出皮肤、骨骼和软骨等相对简单的人体组织。
“阿塔拉的研究成果,展示了组织工程技术良好的发展前景,说明在体外培育复杂的人体器官不是不可能的。”国家重点基础研究发展规划组织工程项目首席科学家、上海组织工程研究与开发中心主任曹谊林教授在接受本刊采访时评价说。
膀胱生长在支架上
根据《柳叶刀》杂志的报道,阿塔拉教授从16年前就开始了相关的研究工作,他先后在老鼠、兔子等动物身上做了试验,并且在1999年首次把人工培育的膀胱植入到一位患有“脊柱裂”病症的儿童体内。在其后数年时间里,又有6名同样的患者先后接受了这一治疗。这些患者都来自美国波士顿儿童医院,年龄在4岁到19岁之间。
脊柱裂是一种先天性疾病,这类患者由于控制膀胱的神经受到损害,导致膀胱的收缩功能发生异常,患者因而会出现尿渗漏、尿失禁等症状。这些病人轻者每天要带着尿布,重者膀胱内的压力不断增大可能造成尿液回流,进而会造成肾脏功能受损。按照传统的治疗方法,医生会截取患者的胃或肠组织进行膀胱再造手术,但这种治疗方法的效果并不理想,而且会给患者带来一系列并发症。
按照组织工程技术的要求,阿塔拉教授首先从患者本人膀胱的上皮层(这一层相当于膀胱的“衬里”)和肌肉层取一分钱硬币大小的组织作为“种子”,在实验室里进行培养。当这些组织生长到足够大的时候,就会被转移到一个膀胱形状的支架上继续生长。这种特制的支架除了能够让上皮层和肌肉层细胞继续生长之外,还包含一层能够降解的胶原物质,这种物质像网架一样对以上两层细胞的生长起到支撑和连接的作用。经过大约2个月的时间,原来的数万个细胞可以繁殖到15亿个左右,并且布满整个支架,上皮层在内,肌肉层在外,一个完整的新膀胱就这样被培育出来了。
在其后的治疗过程中,医生首先切除病人体内原有膀胱的大部分,然后将实验室里培育出来的新膀胱与原有膀胱的残余部分缝合在一起,这样新组成的膀胱经过在体内的继续生长和融合,便可以逐渐发挥功能。对患者术后多年跟踪观察的结果显示:病人对排尿的控制能力得到增强,新的膀胱在一定程度上恢复了功能。
器官移植的新希望
“目前,所有患者的身体健康状况良好,人工培育的膀胱让他们重新开始了正常的生活,原来的各种症状都得到了缓解。”阿塔拉教授日前对媒体解释说,“之所以在经过多年的临床应用以后,至今才公布这一结果,是希望通过长期的观察来验证这项技术的效果。”
目前,阿塔拉教授领导的研究小组将进一步扩大临床试验的例数,并打算把这项技术试用于其他膀胱疾病的治疗。而另一方面,美国一家名为Tengion的生物科技公司已经获得了这项研究成果的专利使用权,这家公司将寻求美国食品和药品管理局(FDA)的批准,使其早日实现商业化。
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