类器官研究凭什么“出圈”？引领生物医学进入多元宇宙

作者：段跃初

在生物医学的浩瀚星空中，类器官如新星般闪耀，它们虽小，却承载着无限的潜力与希望。科学家们正逐步解锁这些微型奇迹的多种用途，从筛选药物到理解胎儿发育，从病毒研究到生物计算机的初探。

据科技评论报道：研究者们能从漂浮在羊水中的胎儿细胞，培育出微小却功能强大的肺、肾和肠的复制品。这些3D细胞群不仅外观神似真实器官，更在某种程度上模拟了它们的功能

如此神奇的技术，仿佛为我们打开了一扇观察胎儿发育的窗口，而这在过去是难以企及的。
当超声波显示胎儿肾脏偏小，却找不到明确原因时，医生们或许能从羊水中提取少量样本，培育出肾脏类器官。通过这个模型，问题可能迎刃而解，潜在的解决方案也呼之欲出。

更令人兴奋的是，类器官在药物研发领域展现出巨大潜力。当前，许多候选药物在人体试验中折戟沉沙，这很大程度上是因为传统的细胞和动物模型无法完全模拟人体复杂环境。而类器官，这个来自人类的微小代表，其复杂性远超单层细胞培养，因而成为筛选药物的理想模型。

大型制药公司罗氏已洞悉这一趋势，聘请类器官研究先驱汉斯克莱弗斯领航其药物研究和早期开发。克莱弗斯坚信，类器官将重塑药物开发的未来，让我们在每个研发步骤中都能更接近真实的人体反应。

尽管类器官的培养颇具挑战，但技术的自动化和创新正在助力这一过程。维沃达因公司开发的机器人系统结合了类器官和芯片器官技术，能同时培养并测试多达20种人体组织。这些“实验室里的小人体”提供了前所未有的数据量，比任何临床试验都更加丰富和深入。

类器官的个性化应用同样充满前景。通过干细胞或诱导成干细胞样的成年细胞，我们可以为每位患者定制专属的类器官。在癌症治疗中，这些来自患者自身的类器官能帮助医生找到最有效的疗法。囊性纤维化患者也受益于这项技术，通过直肠活检培养的肠道类器官，医生能测试不同药物的效果，从而为患者制定个性化治疗方案。

此外，类器官还在病毒研究和生物计算机领域大放异彩。在寨卡病毒和诺如病毒的研究中，类器官为我们揭示了这些病毒如何与人体相互作用，为疾病防控和治疗提供新思路。而在生物计算机的探索中，虽然当前技术仍处于初级阶段，但类脑器官的学习能力已初步展现，其潜在的伦理问题和挑战也引起了广泛关注。

最后，让我们回到类器官与啮齿动物的奇妙结合。研究人员成功将人类类器官植入大鼠大脑，观察到类器官与动物大脑的神经连接。这一突破不仅加深了我们对大脑工作原理的理解，也为未来的神经科学研究和治疗策略提供了新方向。

类器官，这个生物医学的新星，正以其独特的魅力和无限的可能，引领我们探索未知的科学疆域。

参考资料：

微型器官的多种用途|麻省理工学院技术评论