9. 生物列印
新肝臟列印就有,讓我們乾杯吧!
想像有一天你一覺醒來,感覺疲憊不堪而且很想吐。等終於吐完了,你照照鏡子,發現眼睛和皮膚有點黃黃的。你把兒子叫來,他趕緊開車送你去醫院。幾個小時後,你的醫生進來,臉色凝重。你需要新的肝臟。
「嗯,」你心想,「找個肝臟會有多難?我認識的一大堆人都有肝臟。」你瞧瞧護理師。不行⋯⋯太小了。你瞧瞧醫生。不行⋯⋯太老了。你瞧瞧你兒子,眼神一亮。他搖搖頭。
「老爸,我小時候打少棒時,你如果多來看幾場⋯⋯」
所以你走投無路了,只好加入等候器官移植名單,名單上目前有十二萬兩千多人。不過,你運氣很好,排隊等候肝臟的只有區區一萬五千人。
根據你的所在位置、健康情形、年齡等因素,可以預期的是,你等候的時間少則數月、多則三年。通常肝臟會先給病情最危急的人,這代表你可能要等到病情從「很糟」變成「糟透了」,才能獲得優先權。而且不行!不准為了早一點得到肝臟而拚命喝酒。
名列器官移植名單,不一定代表你會及時得到肝臟。美國每年有八千位等候器官的人死亡。不過,假設你是家境富裕的美國人好了。你肯定有更好的選擇。你可以成為醫療觀光客去其他國家,付錢叫陌生人把部分的肝臟「捐贈」給你。
你可能要考慮一下肝臟是哪裡來的。或許你根本不用考慮。比方說,如果你去中國,你的肝臟可能是來自被處決的死刑犯。
即使你能接受器官買賣的觀念,而且知道器官是人家自願捐贈的,那你可能要想一下,如何定義「自願」。有證據顯示,在這樣的體系裡,最常見的器官捐贈者都是指望還清債務的窮人。通常這些人得到的報酬會比當初講好的還少,而且到最後反而會更窮,因為他們的工作時數變少了,或是因為拙劣的手術影響了健康。
所以你又回過頭來找自己的家人和朋友,乞求他們施捨一點肝臟。肝臟具有相當神奇的再生能力,所以你不需要整個肝臟。「拜託啦,」你說:「只是一小塊肝臟而已嘛!」
在你對自己二十年前錯過一場重要的少棒賽表示由衷的悔意之後,你好不容易說服你兒子捐贈。結果,你發現他和你不相容。哈!所以你沒去看那些少棒賽是對的。道歉收回。假如你很能撐,總算等到死者捐出的器官,恐怕還是得一輩子服用昂貴的免疫抑制劑。由於器官不是你的,你的身體一開始可能會視它為異體,因此你的免疫系統會攻擊它。免疫抑制劑容許肝臟留下來,但是因為抑制了免疫反應,這些藥也會讓你增加感染的風險。
科學來效力
於是你突發奇想 —多年來你一直在繳稅金給科學界。那些穿白袍的書呆子為什麼不乾脆利用科學給你全新的肝臟?你聽說最近 3D 列印機很厲害。它們能不能為你複製幾個健康的肝臟?於是你上 Amazon 網站,買了一本關於生物列印的書,翻到前言:
唯有時間知道,細胞列印機是否能真正成為器官列印機……達到組織工程學界過去二十多年來致力的目標 —創造比「肉味果凍」更像樣的東西!
林蓋森(Bradley Ringeisen)編輯
《細胞與器官列印》(Cell and Organ Printing)
噁心!
嗯,好吧,比噁心好一點啦。事實上,研究人員已經能夠印出可用的器官組織,而且許多人正努力使該領域朝向列印整個器官邁進。
早期利用真正的細胞來製作人造器官的嘗試,基本上就像這樣 —利用某種相對較硬的材料製成支架,然後在支架上噴塗適當的細胞。給那些細胞一些東西吃,然後看著器官長出來。這簡直是史上最恐怖的番茄園。
結果並不是很成功。細胞不夠密集,生長用掉太多時間,而且至少在初期,支架的材料竟然具有毒性。事實證明,器官真的非常複雜。不是把一堆肝臟細胞噴在培養皿上就沒事了,就像不能把一堆牛排細胞噴在盤子上,就變出美味的牛排一樣。器官有些部分是軟的,有些部分是硬的,有些具伸展性,有些則是剛體。
想瞭解為何在實驗室裡製造器官這麼困難,我們有必要先來談一下「你」。你可能有這樣的概念:你的身體是由一堆細胞和液體構成的。這麼說倒是沒錯,卻忽略了一大堆東西。考慮剛形成的單一細胞。那個細胞需要能量方可移動。它需要化學訊號告訴它該去哪裡。一旦它知道自己要去哪裡,可能需要環境的提示才知道要做什麼。而且細胞需要某些結構將它們固定在適當的地方,否則「肉果凍」就會變得水水的。你的肝臟不是只坐等處理店家在「歡樂時光」招待的飲料。它一直都在工作,例如收發化學訊息、移除死細胞、製造新細胞等等。為了製造新的肝臟,你要有正確的細胞,並在正確的環境、正確的時間對它們進行正確的處理。這有點像是一下子就生出一家工廠,而不是先蓋工廠架構,然後裝機器,然後雇用員工。
我們和萊斯大學的米勒(Jordan Miller)博士談到複製出這種複雜性,他告訴我們:「雖然科學家可以在培養皿中培養細胞,但身體的奇妙結構使我們擁有相當緊密的形狀。比方說,肺臟表面與血液進行氣體交換的面積,等於把整個網球場摺起來塞進你的胸腔。因此,如果我們無法複製奇妙結構的至少某些部分,根本沒辦法製造具有功能的替代器官。」
(摘自本書第9章,〈生物列印〉)
新肝臟列印就有,讓我們乾杯吧!
想像有一天你一覺醒來,感覺疲憊不堪而且很想吐。等終於吐完了,你照照鏡子,發現眼睛和皮膚有點黃黃的。你把兒子叫來,他趕緊開車送你去醫院。幾個小時後,你的醫生進來,臉色凝重。你需要新的肝臟。
「嗯,」你心想,「找個肝臟會有多難?我認識的一大堆人都有肝臟。」你瞧瞧護理師。不行⋯⋯太小了。你瞧瞧醫生。不行⋯⋯太老了。你瞧瞧你兒子,眼神一亮。他搖搖頭。
「老爸,我小時候打少棒時,你如果多來看幾場⋯⋯」
所以你走投無路了,只好加入等候器官移植名單,名單上目前有十二萬兩千多人。不過,你運氣很好,排隊等候肝臟的只有區區一萬五千人。
根據你的所在位置、健康情形、年齡等因素,可以預期的是,你等候的時間少則數月、多則三年。通常肝臟會先給病情最危急的人,這代表你可能要等到病情從「很糟」變成「糟透了」,才能獲得優先權。而且不行!不准為了早一點得到肝臟而拚命喝酒。
名列器官移植名單,不一定代表你會及時得到肝臟。美國每年有八千位等候器官的人死亡。不過,假設你是家境富裕的美國人好了。你肯定有更好的選擇。你可以成為醫療觀光客去其他國家,付錢叫陌生人把部分的肝臟「捐贈」給你。
你可能要考慮一下肝臟是哪裡來的。或許你根本不用考慮。比方說,如果你去中國,你的肝臟可能是來自被處決的死刑犯。
即使你能接受器官買賣的觀念,而且知道器官是人家自願捐贈的,那你可能要想一下,如何定義「自願」。有證據顯示,在這樣的體系裡,最常見的器官捐贈者都是指望還清債務的窮人。通常這些人得到的報酬會比當初講好的還少,而且到最後反而會更窮,因為他們的工作時數變少了,或是因為拙劣的手術影響了健康。
所以你又回過頭來找自己的家人和朋友,乞求他們施捨一點肝臟。肝臟具有相當神奇的再生能力,所以你不需要整個肝臟。「拜託啦,」你說:「只是一小塊肝臟而已嘛!」
在你對自己二十年前錯過一場重要的少棒賽表示由衷的悔意之後,你好不容易說服你兒子捐贈。結果,你發現他和你不相容。哈!所以你沒去看那些少棒賽是對的。道歉收回。假如你很能撐,總算等到死者捐出的器官,恐怕還是得一輩子服用昂貴的免疫抑制劑。由於器官不是你的,你的身體一開始可能會視它為異體,因此你的免疫系統會攻擊它。免疫抑制劑容許肝臟留下來,但是因為抑制了免疫反應,這些藥也會讓你增加感染的風險。
科學來效力
於是你突發奇想 —多年來你一直在繳稅金給科學界。那些穿白袍的書呆子為什麼不乾脆利用科學給你全新的肝臟?你聽說最近 3D 列印機很厲害。它們能不能為你複製幾個健康的肝臟?於是你上 Amazon 網站,買了一本關於生物列印的書,翻到前言:
唯有時間知道,細胞列印機是否能真正成為器官列印機……達到組織工程學界過去二十多年來致力的目標 —創造比「肉味果凍」更像樣的東西!
林蓋森(Bradley Ringeisen)編輯
《細胞與器官列印》(Cell and Organ Printing)
噁心!
嗯,好吧,比噁心好一點啦。事實上,研究人員已經能夠印出可用的器官組織,而且許多人正努力使該領域朝向列印整個器官邁進。
早期利用真正的細胞來製作人造器官的嘗試,基本上就像這樣 —利用某種相對較硬的材料製成支架,然後在支架上噴塗適當的細胞。給那些細胞一些東西吃,然後看著器官長出來。這簡直是史上最恐怖的番茄園。
結果並不是很成功。細胞不夠密集,生長用掉太多時間,而且至少在初期,支架的材料竟然具有毒性。事實證明,器官真的非常複雜。不是把一堆肝臟細胞噴在培養皿上就沒事了,就像不能把一堆牛排細胞噴在盤子上,就變出美味的牛排一樣。器官有些部分是軟的,有些部分是硬的,有些具伸展性,有些則是剛體。
想瞭解為何在實驗室裡製造器官這麼困難,我們有必要先來談一下「你」。你可能有這樣的概念:你的身體是由一堆細胞和液體構成的。這麼說倒是沒錯,卻忽略了一大堆東西。考慮剛形成的單一細胞。那個細胞需要能量方可移動。它需要化學訊號告訴它該去哪裡。一旦它知道自己要去哪裡,可能需要環境的提示才知道要做什麼。而且細胞需要某些結構將它們固定在適當的地方,否則「肉果凍」就會變得水水的。你的肝臟不是只坐等處理店家在「歡樂時光」招待的飲料。它一直都在工作,例如收發化學訊息、移除死細胞、製造新細胞等等。為了製造新的肝臟,你要有正確的細胞,並在正確的環境、正確的時間對它們進行正確的處理。這有點像是一下子就生出一家工廠,而不是先蓋工廠架構,然後裝機器,然後雇用員工。
我們和萊斯大學的米勒(Jordan Miller)博士談到複製出這種複雜性,他告訴我們:「雖然科學家可以在培養皿中培養細胞,但身體的奇妙結構使我們擁有相當緊密的形狀。比方說,肺臟表面與血液進行氣體交換的面積,等於把整個網球場摺起來塞進你的胸腔。因此,如果我們無法複製奇妙結構的至少某些部分,根本沒辦法製造具有功能的替代器官。」
(摘自本書第9章,〈生物列印〉)