一項新的研究表明，科學家們已經在實驗室裡從豬的細胞中培育出了新的豬肺。在他們為豬移植了生物工程的新肺部後，這些器官完全充滿了氧氣，並不斷髮展自己的血管，這是一個關鍵的進步。肺部移植每年可以挽救成千上萬人的生命，但是因為沒有足夠的肺源，大多數病人會死於等待捐獻器官。
生物工程的肺可以由病人自己的細胞製造，這樣他們就不用吃藥來抑制自己的本體細胞的排斥反應，但是在動物實驗中，由於血液和氧氣不能正常地流向它們，這些肺往往會移植失敗。現在，德克薩斯大學的科學家們已經成功培育並向豬移植了4個人造豬肺，這些肺在移植後可以生長自己的血管，這一發現也許有一天會給無數的人類病人帶來希望。位於加爾維斯頓的德克薩斯大學的科學家們使用了一系列複雜的儀器裝置在生物反應器中培育出人造豬肺，這是由被移植豬身上的細胞製成的。
目前，在聯合網絡器官共享（UNOS）名單上，有1,455人在等待肺源。即使是那些排在最前面的人，獲得一個新的肺或一對肺所需的步驟也很折磨人，而且移植也不能保證有效。等待新肺的病人已經病入膏肓，所以服用他們需要的免疫抑制藥物來防止他們的身體排斥新的肺，這是一個很大的危險。另外，捐獻者的肺必須避免排斥反應以適應他們的接受者。
但是，供體的肺的主要優勢之一是，它們完全具備了可工作的血管，外科醫生在移植時必須仔細地重新接上。研究報告的合著者華金-皮質拉博士說：“世界範圍內出現嚴重肺部損傷的人數增加，而可移植器官的數量有所減少。”“我們的最終目標是為許多等待移植人提供新的選擇。”儘管最近的進展使科學家們在實驗室中利用病人的細胞來培育器官——包括肺——以確保完美的匹配，但技術卻難以模仿有機肺中極其複雜和精細的血管。當在小動物身上嘗試移植這些生物工程的肺時，他們經常因為這個原因而失敗。但是，位於加爾維斯頓的德克薩斯大學的研究小組可能終於找到了一種方法，可以讓這些脆弱的血管在被接受移植的豬身體中發育生長和發揮作用。
為了做到這一點，他們使用了沒有在研究中的豬肺細胞來製造一個新的肺支架，或者是基本形狀，然後用來自研究中的四個動物的細胞來培育出完美的組織匹配的肺。一個肺器官支架對於構建一個新的肺是至關重要的，當它只由肺蛋白組成時，它的效果最好。但是，如果它有任何來自受體動物的痕跡，這個新器官將不再和受體完美匹配，並且可能會被排斥。因此，科學家們清理了支架細胞，這樣就只剩下蛋白質了，這一過程被稱為去細胞化。
然後，他們把這個支架放入一個容器中，然後在受體豬細胞和營養物質混合在一起培養。在30天的時間裡，他們仔細觀察每一個肺的生長情況。最後，他們準備好了移植，科學家們在那裡看到了他們獨特培養基的作用。這些肺在移植後繼續發育生長，這樣一個新的血管網絡就會在肺裡生長並擴散。在移植兩週後，科學家們發現，他們種植的“血管種子”已經發展成強大的網絡，可以將血液輸送到肺部。他們在進行移植手術後的10個小時、兩個星期、一個月和兩個月的時間裡觀察了這些豬，發現這些實驗室培養的器官運轉得非常好，而且似乎還在不斷改善。科學家們並沒有看到肺水腫的跡象，這通常是血管系統不夠成熟的標誌。
“生物工程的肺在移植後繼續發展，沒有注入任何生長因子，身體提供了所有新的肺所需要的物質。”新的肺能夠完全充滿氧氣，儘管他們不能完全測試這一點，因為每隻豬仍然有一個原始的肺，即使兩個月後，人造肺還沒能成熟到獨立工作。尼科爾斯和科瑞拉說：“我們花了很多心血和15年的研究才走到這一步，我們的團隊用了很少的預算和一群非常敬業的人，做出了一些令人難以置信的事情。”他們甚至認為，在適當的資金支持下，像他們種植的豬一樣的肺可以在5到10年內用於人類研究。但是這種方法需要在超過四頭豬身上進行測試，而且它們需要被保存並監測更長時間，以證明肺是真正可行的。
點擊關注，每天為您送上熱點科技資訊！
閱讀更多 小白TWO科技 的文章
