體外種器官

凱特林是一個(gè)16歲的漂亮女孩，然而她卻有一個(gè)十分羞于啟齒的習(xí)慣——每天帶著尿布上學(xué)。原來，凱特林剛出生時(shí)就患上了“脊柱裂”這種先天缺陷疾病，她的膀胱也因此發(fā)生病變，常常會(huì)發(fā)生尿液滲漏。

漂亮的凱特林在學(xué)校里經(jīng)常遇到一些男孩的追求，他們會(huì)不厭其煩地邀她一齊參加舞會(huì)、派對(duì)，不過凱特林為避免發(fā)生尷尬，總是一概拒絕邀請(qǐng)。每天放學(xué)后，她都一個(gè)人待在房里好久不出來，有時(shí)還發(fā)瘋似地吼叫?？粗啻浩诘呐畠涸诩覊阂值脜柡Γ哪赣H勞拉十分愧疚卻無能為力。

一天勞拉在翻看報(bào)紙時(shí)，被一則報(bào)道吸引住了，該報(bào)道說一家醫(yī)院的研究人員正在做體外“種”器官的嘗試。為此，她親自拜訪了醫(yī)院的專家們。

專家們知道，要滿足凱特林母親的請(qǐng)求并不容易。膀胱實(shí)際上可以看成是一個(gè)不滲漏的中空容器，由外層的肌肉細(xì)胞和內(nèi)層的上皮細(xì)胞組成，要在體外“種”出膀胱來，就必須保證這兩種細(xì)胞都可以在體外培養(yǎng)。此前專家們已經(jīng)成功地在體外用離體的肌肉細(xì)胞培養(yǎng)出了膀胱肌肉組織，但在面對(duì)上皮細(xì)胞時(shí)卻遇上了麻煩。體外培養(yǎng)的上皮細(xì)胞好像中了魔咒一樣，就是不肯分化出膀胱內(nèi)層組織。一邊是正在痛苦中煎熬的凱特林，一邊卻是“頑固不化”的上皮細(xì)胞，這可把專家們急壞了。

經(jīng)過緊急商討，專家們認(rèn)為這種情況可能是內(nèi)皮細(xì)胞的分化程度較高，對(duì)培養(yǎng)條件的要求太過苛刻，必須調(diào)整好內(nèi)皮細(xì)胞各生長(zhǎng)因子的組合。

經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)半年的艱苦嘗試，專家們終于找到了“獨(dú)家配方”，內(nèi)皮細(xì)胞終于在體外生長(zhǎng)成了膀胱內(nèi)層組織，這意味著整個(gè)膀胱都可以在體外“種”出來了。專家們先在小鼠身上做實(shí)驗(yàn)，取得了成功。接著他們又用體外“種”出來的膀胱“嫁接”到靈長(zhǎng)類動(dòng)物壞死的膀胱上，也取得了成功。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的等待，2002年，專家們終于獲準(zhǔn)將這項(xiàng)技術(shù)用于臨床治療。他們毫不猶豫地選擇了凱特林作為第一個(gè)手術(shù)對(duì)象。

專家們先對(duì)凱特林的體內(nèi)作了一次掃描，獲得了病變膀胱的外形參數(shù)?？窟@些數(shù)據(jù)，專家們照葫蘆畫瓢，用可降解的生物塑料制成了一個(gè)膀胱形狀的外殼，這相當(dāng)于工業(yè)生產(chǎn)過程中的“模子”。

隨后，專家們提取了凱特林膀胱的組織細(xì)胞，種到外殼上，外殼起到了“培養(yǎng)皿”的作用。一切順利，外殼中的細(xì)胞不斷增殖，并分化出組織。經(jīng)過大約兩個(gè)月的時(shí)間，原本提取的數(shù)萬個(gè)細(xì)胞增殖到了15億個(gè)左右，外殼內(nèi)壁布滿了膀胱組織。一個(gè)完整的新膀胱就這樣被“種”出來了。經(jīng)檢測(cè)，這個(gè)新膀胱的生物活性與正常人的膀胱相當(dāng)。

但治療并沒有到此結(jié)束，專家們必須將新膀胱移植到凱特林的體內(nèi)。這是手術(shù)最關(guān)鍵、風(fēng)險(xiǎn)最大的一步。專家們先摘除了凱特林壞死膀胱的一半，然后小心翼翼地將外殼中的新膀胱與原有膀胱縫合在一起。經(jīng)過一段時(shí)間的生長(zhǎng)與融合，生物塑料質(zhì)地的外殼逐漸降解，新膀胱終于發(fā)揮其功能。手術(shù)后一個(gè)多月，凱特林就擺脫了尿布，過起了正常女孩的生活，她再也不躲避社交活動(dòng)了。

手術(shù)的成功取得了轟動(dòng)效應(yīng)，許多飽受膀胱疾病困擾的人紛紛來到醫(yī)院，希望醫(yī)院為他們實(shí)施手術(shù)。出于安全考慮，這家醫(yī)院只從眾多候選者中選出了6位4—19歲的患者。所有的手術(shù)都非常成功，對(duì)包括凱特林在內(nèi)的7位患者至今長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的跟蹤觀察表明，他們的新膀胱已經(jīng)可以“獨(dú)當(dāng)一面”了。

這種器官移植的最新治療方法在生物學(xué)界有一個(gè)專有名詞——“組織工程”。這種治療方法大致可以分為兩步。先是提取生物體自體組織細(xì)胞，在可降解的支架上培養(yǎng)出器官。然后將生長(zhǎng)有新器官的支架移植于生物體內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間的融合，新器官就能發(fā)揮作用了。

人體的免疫系統(tǒng)會(huì)排斥外來器官，這也是當(dāng)今器官移植面臨的最為嚴(yán)峻的問題。但用“組織工程”培養(yǎng)的器官均來自人體自身細(xì)胞，不會(huì)發(fā)生類似的排斥現(xiàn)象。

全世界每年都有很多器官嚴(yán)重病變的病人，因?yàn)闆]有可供移植的配型器官，使他們被迫在等候中死亡。許多本可以挽回的生命在瞬間消逝，令人扼腕嘆息。“組織工程”卻給這些病人帶來了生的希望。如果檢測(cè)出某人器官發(fā)生嚴(yán)重病變，只需在體外“種”出一個(gè)一模一樣的器官，再將其移植到病人體內(nèi)就可以了，整個(gè)過程就像換零件一樣簡(jiǎn)單。

未來，醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室將變成生產(chǎn)人體器官的“車間”，像工廠的流水線那樣大規(guī)模地生產(chǎn)各種器官。

（摘自《大科技·科學(xué)之謎》本刊有刪節(jié)）