【文/潘妮‧沙契(Penny Sarchet);譯者/林雅玲】

 

實驗室可能很快就能培養每個人自己的替換器官。

 

病人將首度接受幹細胞器官移植

今年8月底,病人將首度接受幹細胞器官移植的臨床試驗,這項試驗是由英國醫學研究委員會(Medical Research Council)資助。試驗中的病人喉頭受損,呼吸、說話和吞嚥都有困難;病人動手術時若需要呼吸器輔助,就可能出現這種副作用。馬丁‧柏查爾(Martin Birchall)和同事已經利用病人自己的幹細胞拯救了兩名情況嚴重的患者,不過現在他們希望這項技術能成為常態治療。

要培養出移植用的組織,必須先從病人的臀部取得幹細胞,接著送到實驗室培養增殖,再使用化學訊號讓這些細胞轉化為軟骨組織,最後才移植到一般器官捐贈者提供的骨架上(骨架上頭的捐贈者細胞已經先清除掉了)。

這個研究團隊收藏了許多捐贈器官的骨架。柏查爾解釋:「我們有很多捐贈的器官,可以挑出大小適合病人的器官解凍使用。」用病人的幹細胞培養出移植器官後,外科醫生會將它切割成符合病人喉頭的形狀,再移植上去。這些實驗室培養的移植器官來自病人自己的細胞,所以沒有一般外來捐贈器官被免疫系統排斥的風險。

柏查爾說:「這將是首度在控制完善的適當環境下,試驗幹細胞移植的技術。」如果試驗成功,他希望這項技術能運用在其他類型的器官移植。

 

作物將從空氣中吸收肥料

2014年,研究人員將開始改造作物的基因,企圖讓它們能直接從空氣中捕捉氮,而非從土裡的肥料中獲得。大部分植物是從土壤裡取得氮,這些氮通常來自分解的有機物質或人工合成肥料。多虧這些無機氮肥,我們才能種植足夠養活全球人口的作物,不過生產氮肥得消耗大量能量,使用化石燃料,還會釋放溫室氣體。

現在由微軟公司的比爾‧蓋茲資助的計畫正在做實驗,研究能從空氣取得氮並傳遞給某些豆科植物的特殊細菌。「豆科植物能夠運用位在根部的這類細菌:細菌會把氮轉換成生物能夠使用的形式給植物。」參與這項研究的英國約翰英納斯研究中心(John Innes Centre)植物學家吉爾斯‧歐德洛伊(Giles Oldroyd)表示,「如果我們能將這種能力轉移給穀類植物,就能讓農業斷除對無機氮肥的依賴。」

2014年歐德洛伊和同事將把外來基因加入玉米內,讓它們和從空氣中吸收氮的細菌成為夥伴。

 

從頭打造酵母菌的基因體

2014年,國際團隊將首度建構完成酵母菌人工染色體;全球科學家打算聯手從頭建構酵母菌細胞運作所需的基因體,而這是計畫的其中一部分。這個富有野心的計畫在十年前啟動,希望了解細胞需要哪些基因才能存活。

傳統上,科學家是將基因逐一剔除並觀察後續結果,不過這個酵母菌研究團隊採用相反的策略。他們是將DNA片段一個個加進來,組合成基因體,看看這樣是否能維持生命。這個計畫想要了解,基因內含的「間隔」有多重要。動物、植物和酵母菌是由「真核」細胞所構成,這些細胞的基因序列中間都穿插了沒有蛋白質編碼的DNA片段,細菌的基因體則沒有這些間隔。「所有真核生物的基因體都有這種間隔,不過酵母菌的間隔比較少,而且科學家認為它們並不重要。」英國倫敦帝國學院的科學家湯姆‧艾里斯(Tom Ellis)表示,「所以我們就擺脫它們,看看細胞能否存活。」

 

無痛微針可能取代痛苦的打針

你怕打針嗎?2014年有個好消息。英國女皇大學的研究人員利用微針發展出無痛的注射疫苗方法,針長僅約半公釐。這種微針壓進皮膚時會軟化並釋放內含藥物,不會引起疼痛。萊恩‧唐納利(Ryan Donnelly)和同事在2014年將致力促成微針生產達到商業規模。唐納利表示,因為微針會變軟,就能避免醫院意外所造成的疾病傳染,「尤其在開發中國家,使用皮下注射器的習慣普遍不安全。」

 

【完整內容請見《BBC知識國際中文版》第30期(2014年2月號)。版權所有,轉載請註明出處。】

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