大量培育这些改造过的活体细胞,使其源源不断地生产我们需要的物质。用这种方式所制造出来的产品会随着人类“基因组”被解构、掌握得愈彻底,而会有愈来愈多的产品问世。
低等生物的细菌细胞,毕竟与人类细胞不同,由“基因工作细菌”制造出来的药物,尚需经繁复的再加工程序,除去有害的杂质,包括可能的毒素、病毒或菌体,与分子构造的重整等,才有可能成为商品。否则,椰果这类基因工程产品不慎含有致死或致癌成分,应用在强制性疫苗接种用途的制剂对,后果就不堪设想。
因此,也有人考虑直接把动物体细胞进行改造,并且加以大量培育,此种把动物细胞直接当作“活体制药工厂”有其极具吸引力的优点,如安全、蛋白质结构与功能可以保证,后段加工程序较容易控制等,可是成本高昂及培养基质原料来源(如血浆)不易获得等,也是很大的问题。
另外,也可以利用动物体直接当制药工厂,譬如说,可以把一些人类需要的特定化合物的基因,注入牛或羊的乳腺细胞中,如荷尔蒙、凝血因子,细胞素等,让动物体在分泌乳汁时,也可以同时生产我们要的东西,那么只要把那杯牛洋奶喝下,就可以顺便把治疗的药物吸收进去。
三器官复制与再生由于基因,制作人体组织和器官成为可能。
利用自己的细胞复制一到全新的器官,来移植替换因疾病或意外事件所造成的已濒临损坏的器官,对人类是一讲益事,据英国巴斯大学科学家发展出矛头青蛙胚胎的基因改造技术,仅留下有需要的特定部位,加上心脏及血液循系统,创造出无头青蛙。此一技术如继续发展下去,不难想象终有一天,科学家可以利用人工子宫中的胎盘,培育出心脏、肾脏、肝脏等人体器官。由于复制出的器官基因组和细胞所有主完全相同,因此应不会有移植时白血球的排斥问题。器官复制事实上可以想成比较正面的“选择性的复制”而其前提是必须知道细胞如何掌理分化程序,如此我们才能正确地开启基因开关,并关掉不需要动作的部分,让细胞照我们设定的途径,制造出我们需要的器官。
利用器官复制技术已经给很多人解除了痛苦。一位历岁男孩因60%以上的体表烧伤而收入加利福尼亚大学在圣迭戈的医院,烧伤科的医生们用AdvancedtssuAiences公司在实验室里培养和生长的皮肤覆盖患者的烧伤部位,治疗47天后患者痊愈出院。
研究人员希望超越器官移植的思维,进入器官制作时代,并且已经开始研究制作心脏瓣膜、乳房、耳朵、软骨。鼻子以及身体的其他部件。对这一新领域贡献最大的两位科学家兰格(Rdritbog。)和瓦坎蒂(JMphp.Vndi)博士说:“我们的想法不是简单的移植而是要制作器官。”据里夫金介绍,他们第一次携手合作是在1984年,当对瓦坎蒂是哈佛大学医学院的外科医生,兰格是麻省理工学院的化学工程师。这项技术的理论比较简单,其过程瓦坎蒂和兰格阐释如下:“研究人员用计算机辅助设计和制造方法,把一定形状的塑料放入模拟将定组织或器官结构的精密构架床。模拟的构架用化学物处理以帮助细胞动连和增殖,然后“种人’细胞。当细胞分裂和组合时,塑料降解,最后只留下动附的组织。这种新的永久性组织即可为病人植用。”
波士顿的Oreqenesis公司夸口,他们只需要从包皮上取下几个细胞,就可“制造出16000平方米的皮肤”。类似于OrganogenS的其他公司的实验也证明,功能性器官可在聚合物构架内由几个细胞培养生成。按照兰格和瓦坎蒂的说法:“细胞非常善于组织自身的再生,能在三维立体培养中使用相同的细胞外信号相互联系,指导器官在子宫内的发育。”
美国密执安大学的化学工程师穆尼DavidMooin)博士,正在从事实验室培养妇女乳房的研究。他们希望不久就可以向三维立体的乳房架内种植乳房细胞,然后植入妇女胸部。这些制作的细胞将在构架中生长,直到生长成一个新的活乳房。
美国各地的研究人员,还在从事用人的细胞制作人类肺、心、肝和胰腺等器官的各种实验。在波士顿儿童医院,哈佛医学院组织工程系主任奥陶洛(Antala)博士,在玻璃培养瓶里培养人的脖既。他的研究小组从一位10岁男性患儿身上取得膀胱细胞,植入三维立体结构的塑料构架内,让这些细胞在实验器皿中按照设定的构架生长。奥陶洛的这项研究,已经获准进行临床试验,然后,把这个实验室培养长成的膀胱移植进那位年轻病人的体内,创造第一例组织工程器官人体移植手术。细胞生长所用的构架最终将会被病人体内的酶所破坏,只遗留下有正常生理功能的人类膀胱。除此之外,奥陶格的研究队伍,还进行着实验室里培养人肾脏的工作。这一领域里的研究人员们预计,到2020年,将有95%的人体部件可以用实验室里生长的器官置换。
兰格和瓦坎蒂说,在21世纪,用遗传工程手段制作的活组织结构将取代用塑料和金属制造的骨和关节假肢。“这些