人造大脑模型发展迅速,伦理跟得上吗?

作者: aeks | 发布时间: 2025-11-30 15:01 | 更新时间: 2025-11-30 15:01

学科分类: 伦理学 法学 生物医学工程 神经科学

人造大脑模型发展迅速,伦理跟得上吗?
人造大脑模型发展迅速,伦理跟得上吗?

加利福尼亚州太平洋丛林讯——将少量人类干细胞放入培养皿,提供合适的分子信号,不久后,一个模拟大脑皮层或小脑的结构就可能在培养基中漂浮。这些神经类器官(或称脑类器官)通常直径仅几毫米,并非某些记者所说的“培养皿中的大脑”,但它们正变得越来越复杂和逼真,捕捉到了大脑更多的细胞和结构细节。“过去一年,这个领域的进展令人惊讶,”加州大学圣地亚哥分校的社会学家约翰·埃文斯说,他一直在关注这项研究及公众对此的看法,“这真的很显著。”

这种进展让研究人员能更深入地探索人类大脑的发育、功能以及在疾病中出现的异常,但也加剧了伦理问题。这些由人类神经元和其他细胞类型组成的球体是否会感到疼痛、展现智力、产生意识,甚至做梦——我们又如何知道它们是否会这些?将这些类器官移植到动物甚至人类大脑中是否可行?它们会挑战“人类”的定义吗?

上周,在加利福尼亚州蒙特雷附近一个名为阿西洛马会议中心的乡村前基督教女青年会营地,一群科学家、伦理学家、患者权益倡导者和其他参与者探讨了这些及其他棘手问题。他们选择这个具有历史意义的地点——50年前,这里曾召开过一次著名会议,制定了基因工程的首批指导方针。此次会议的联合组织者、斯坦福大学研究生物伦理学的法学教授亨利·格里利表示,与会者并未打算制定新规则。

相反,会议回顾了类器官科学的快速发展,并思考是成立新机构,还是由像国际干细胞研究学会(该学会已就人类胚胎编辑等问题发布过建议)这样的现有机构来跟踪进展,并在必要时提供指导和监督。与会者还讨论了如何让公众参与类器官伦理的讨论,他们一致认为这一步至关重要。

会议并未达成任何具体规定,组织者也认为类器官近期不会被移植到人体内。威斯康星大学麦迪逊分校的荣誉退休法学与生物伦理学教授阿尔塔·查罗是参会者之一,她说研究人员仍有时间找到正确的方法。“我不能说我们现在需要立即采取什么不同的行动。”

会议上介绍的一些研究强调了这些细胞结构在理解脑部疾病方面的作用。宾夕法尼亚大学的神经科学家郭立明(音译)讲述了她和同事如何利用类器官探索某些病毒对大脑的危害。他们此前发现,寨卡病毒会侵入类器官中的祖细胞并抑制其分裂,这表明大脑生长受阻可能解释了为何一些感染寨卡病毒的母亲所生的婴儿头部异常小。今年,她和团队在预印本中报告,在拉丁美洲迅速蔓延的奥罗普切病毒似乎也会对婴儿头部大小产生同样影响,它同样会攻击大脑祖细胞。

其他研究则凸显了伦理问题。例如,通过将类器官组合形成所谓的“组装体”,科学家可以提高其复杂性。今年早些时候,斯坦福大学神经科学家塞尔吉乌·帕斯卡(会议的另一位组织者)领导的研究团队在《自然》杂志上报告,他们培育了四种分别代表大脑和脊髓不同部位的神经类器官。当科学家按顺序连接这些类器官,并从一端进行化学刺激时,另一端的类器官会做出反应,表明这些结构已形成能够检测刺激并传递信息的感觉通路。

这一发现引发了组装体是否会感到疼痛的问题。它们确实会对辣椒素(使辣椒粉产生辣味的化学物质)做出反应。但帕斯卡指出,感受疼痛需要两条通路:一条检测有害刺激,另一条引发不愉快的感觉,而组装体缺乏第二条通路。

帕斯卡的另一项研究可能带来脑类器官研究的首批实际成果。他的团队正在寻找蒂莫西综合征的治疗方法,这是一种罕见的遗传病,患者会出现致命的心律失常,同时伴有自闭症、癫痫等神经症状。病因是一种构成钙通道的蛋白质出现缺陷,科学家们一直在用携带相关突变的患者干细胞培养心脏和神经类器官。在2024年《自然》杂志的一篇论文中,帕斯卡及其同事报告,他们发现了一种称为反义寡核苷酸的短核苷酸链,能降低模拟疾病的神经类器官中缺陷蛋白的水平。由于没有该综合征的动物模型来测试这种潜在疗法,研究人员通过将人类类器官植入大鼠大脑创建了一个模型。他们发现,反义寡核苷酸在啮齿动物中也起作用。

将人类细胞植入动物大脑的实验过去曾引发不安。埃文斯对公众对脑类器官研究的态度进行了调查,结果显示,许多公众认为将类器官植入其他物种是不可接受的,因为这打破了人与动物之间的界限。但对新医疗疗法的渴望可能会超过这种担忧,监督机构或许会得出这样的结论。

帕斯卡表示,他的团队计划明年初提交申请,开始一项临床试验,测试其中一种在啮齿动物身上试验过的反义寡核苷酸是否有助于缓解蒂莫西综合征的认知症状。他说,这种药物将是第一种通过神经类器官研究开发的精神疾病潜在疗法。

自闭症科学基金会主席艾莉森·辛格说,患者及其家属正指望类器官带来新疗法,该基金会正在资助此类研究。“我想给科学家们点一把火。”她希望他们能尽快制定一些基本规则。“这类对话很重要,但必须转化为实际行动。”

另一方面,亚利桑那州立大学的生物伦理学家本·赫尔布特担心科学家会排斥其他观点。今年早些时候,他在《科学》杂志上抨击了阿西洛马会议这种“科学优先,伦理其次”的做法。在他看来,专家们在评估特定技术的风险后,往往会自行制定标准,将其作为既成事实呈现给公众,从而排除了辩论的可能性。他参加了上周的会议,称虽然参与者“问对了问题”,但他们也陷入了同样的陷阱。“这是个坏习惯。”

不过,埃文斯表示,他认为这次会议富有启发性且有益。但他承认,确保神经类器官不越过伦理界限仍是一项正在进行的工作。他说,最大的问题是“我们下一步要做什么,目前还不清楚。”

DOI: 10.1126/science.zpaeptw

标签: 伦理问题 干细胞 神经类器官 脑类器官 阿西洛马会议