客观日本

在试管中重现“类人脑”组织,关于伦理的讨论愈发激烈

2023年05月31日 生物医药

培养iPS细胞和胚胎干细胞(ES细胞),在试管内重现人体器官功能和构造的“类器官(Organoid)”研究正在世界范围内展开。与人类大脑具有相似构造的“类人脑”有望促进阐明大脑形成机制以及用于神经系统疾病治疗。另一方面,由于大脑是控制人类意识和思维的特殊器官,因此针对类人脑研究的伦理问题的讨论也变得激烈起来。

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移植到大鼠脑中的人类类人脑(右上绿色发光区域)(供图:宾夕法尼亚大学)

2023年3月,在经历新冠疫情后,日本再生医疗学会总会时隔4年在京都市召开。作为日本再生医疗学会会长、京都大学iPS细胞研究所所长高桥淳的重点策划之一,会议准备了“类人脑研究伦理”的分会。参会者与广岛大学的泽井努副教授等伦理学、哲学、宗教学的研究学者一起讨论了“类人脑是否有意识”等与伦理相关的题目。

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京都大学iPS细胞研究所所长高桥淳在再生医疗学会总会上发表演讲(供图:再生医疗学会总会运营事务局)

类器官也被称为“微型器官”,类人脑则被称为“迷你大脑”。通过模拟受精卵发育成人体内脏器官和组织的“发育”机制的培养方法,可以利用iPS细胞或ES细胞制造出复杂的立体结构组织。已故科学家笹井芳树等人是该研究领域的先锋。

类人脑除了可以用于阐明人类发育过程中大脑是如何形成的等基础研究外,还有望应用于阐明患病大脑的机理和开发有效治疗疾病药物等应用研究领域。高桥所长表示:“其可能性是巨大的”。

最近有许多将类人脑移植到动物大脑中的研究。从2022年至2023年,接连出现了或激发人们的想象,引发担忧的研究报告。

“简直像阿尔吉侬一样。”2022年10月,美国斯坦福大学的一项研究公布后,SNS(社交网站)上出现了让人联想到丹尼尔·凯斯(Daniel Keyes)的科幻小说《献给阿尔吉侬的花束》(Flowers for Algernon)的留言。该研究将类人脑移植到刚出生不久的大鼠的大脑中,并成功地连接上了神经回路。

在被改编为电视剧的畅销小说中登场的老鼠阿尔吉侬,通过脑部手术获得了天才般的智慧。但在斯坦福大学的研究中大鼠的智力并没有提高,可以说直接上升到阿尔吉侬联想还过于跳跃。但是,从中依旧可以看出人们对人和动物大脑研究的关心程度及SF的影响力之大。

2023年2月,美国宾夕法尼亚大学的研究团队在美国科学期刊《Cell Stem Cell》上发表了一项将类人脑移植到成年大鼠大脑中的研究。该团队破坏了大鼠大脑中处理视觉信息的部分部位,并将类人脑移植于此后,发现神经回路在短短3个月内形成连接。

当将大鼠暴露在闪光中,并使用黑白条纹图案检测神经活动的变化时,发现移植到大鼠脑内的人类神经元做出了反应。该大学的Isaac Chen助教表示:“这证明类人脑的神经元不仅被整合到回路中,而且还能够适应特定的功能”。对人类而言,类人脑的移植被认为可用于修复损伤的脑组织。

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目前的类人脑是重现人类大脑的一部分,而且是胎儿程度的初期阶段的不成熟大脑。

类人脑被认为不存在意识和痛觉,因此无需过度担忧或监管。不过,国际干细胞学会在2021年制定的方针中也提到“未来可能会出现伦理方面的问题”。

越是想推动人脑的复杂机理和疾病治疗的研究,就越需要复杂且成熟的类人脑,也就不可避免地面临更多的伦理挑战。高桥所长表示:“在引起舆论哗然之前,有必要在学术会议等上进行讨论”。为了避免过度监管,需要反复多次冷静的讨论。

日文:越川智瑛、《日经产业新闻》、2023/5/17
中文:JST客观日本编辑部