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世界首批轉基因嬰兒?一則錯誤百出的舊聞

最近,有不少媒體都報道了“美國科學家近日培育出了30個轉基因胎兒”的消息[1],并引起了巨大的爭議。這項研究的領導者是旅居美國的丹麥胚胎學家雅克?科恩(Jacques Cohen),他的專長是對精子、卵子和胚胎進行微技術操作。科恩的研究早在十多年前就已經開始進行了,并于2005年前后終止,這次由《每日郵報》[2]引發的新聞潮只是在炒冷飯。更何況研究的初衷并不是為了造出“轉基因嬰兒”,而是治療因為卵子細胞質缺陷引起的不孕疾病。

研究初衷:治療不孕

在卵子的細胞質里,存在著一些重要的化學成分,會對以后的受精卵和早期胚胎發育起到深遠的作用。如果母親的卵子細胞質出現了缺陷,就可能受精不成功;即使受精了,也可能不能正常地著床在子宮壁發育成胚胎。 在20世紀80年代,科恩遇到了很多這樣的病人,她們的胚胎因為糟糕的發育狀況總是不能著床。從1990年起,科恩嘗試了多種方法來治療這些不孕癥患者,但是都沒能獲得成功。科恩懷疑,不能懷孕的原因是這些患者的卵子細胞質出了問題。最終他決定通過細胞質移植的方法再做一次嘗試,取一些供體卵子的細胞質注射到不能正常發育的受體卵子中去。

科恩用卵細胞質移植技術治療了30名不孕女性,其中17人仍然不孕,1人流產,剩余的12名女性成功生下了15個健康的孩子。在科恩看來,這項技術可能只是一種像試管嬰兒那樣的輔助生殖技術。然而,這項技術卻在學界引發了質疑,在公眾中也導致了恐懼。原因就出在被轉移的細胞質中。

線粒體,染色體外的基因

每個人都有自己獨特的基因組。其中,絕大部分被保存在細胞核里,一份來自父親,另一份來自母親。還有一小份遺傳物質位于細胞質里,它們被包裹在一個叫線粒體的細胞器當中。線粒體很小,一個細胞里一般會有一百到上千個線粒體,就好象巧克力中的榛子碎粒。

科恩在做卵細胞基質移植的時候,提取了第三方卵子中7-14%的細胞質(下圖D中亮白色的部分)。如果這些細胞質里包含有線粒體,出生的嬰兒體內的基因就有可能來自三方:他的父親、他的母親和卵子細胞質的提供者。不過,實際上,這些新生嬰兒的絕大多數的線粒體基因仍然來自親生母親,絕大多數的嬰兒甚至完全沒有第三方的線粒體基因。這15名因卵細胞基質移植而出生的嬰兒中,只有兩人攜帶了來自父母之外的第三方卵子基質捐贈者的基因。[3]

細胞質移植技術,給受體卵細胞注入部分供體卵子的細胞質。D中亮白色的部分是來自第三方卵子的細胞質,約占整個細胞質的7%-14%。來源:[4]

細胞質移植技術,給受體卵細胞注入部分供體卵子的細胞質。D中亮白色的部分是來自第三方卵子的細胞質,約占整個細胞質的7%-14%。來源:[4]

線粒體基因只占細胞所有基因中極小的一部分。人類的細胞核基因組有60億對堿基對,而線粒體的基因組只有16569對。如果說人類基因組是一本《辭海》的話,線粒體基因組只占了60個字,也就是大約一個詞條的篇幅。

這些外來的線粒體基因會帶來什么危害嗎?目前看來是沒有。當然,如果提供卵子細胞質的女性帶有線粒體基因缺陷,就是另外一回事了。不過,這種風險是可控的,只要接受線粒體遺傳檢測就能避免引入致病線粒體基因。

轉基因嬰兒?表述有誤

媒體在報道這項研究的時候,都特別強調這是“轉基因”嬰兒,而實際上,這種細胞質移植的方法并非我們一般所說的轉基因技術。目前,轉基因技術一般是指從一個基因組中切割出DNA的片段,再嵌入到另外一個基因組里。而科恩所使用的細胞質移植技術并沒有破壞DNA分子的完整性,只是讓人帶有不同來源的DNA分子。這就好像做過器官移植手術的人,雖然身上同樣帶有器官捐贈者的基因,卻不能被稱為轉基因人一樣。

外來的線粒體DNA聽起來有些不同尋常,但其實一個自然出生的人也很可能攜帶多種不同的線粒體基因。

科恩在2001年的一篇論文中指出,從理論上來說,向一個細胞中引入不同的線粒體,并不會出現難以預料的后果,因為同一個人帶有不同的線粒體基因組是一種自然現象。1996年,在辨認末代沙皇尼古拉斯二世的遺骨時,科學家發現這位沙皇體內有兩種不同的線粒體基因組。同樣的現象也出現在尼古拉斯二世的弟弟喬治?羅曼諾夫大公的身上,盡管兩種線粒體的比例在二人間并不相同。[5]

美國聯邦調查局(FBI)負責DNA分析的部門曾以母親、女兒和兒子一家三人作為研究對象,提取了他們的血細胞、頰粘膜細胞和頭發毛囊細胞中的基因,研究人員分析了三人的線粒體基因。測序數據表明,他們每人身體里都有不止一種線粒體,同時,三人之間的線粒體基因組的種類和比例都很相似,說明兩個孩子外婆的卵子中很可能就存在著不同的種類的線粒體,并遺傳給了后兩代[6]。這個例子和科恩的卵細胞質移植所塑造出的帶有第三者線粒體的嬰兒十分接近。

科學技術的應用邊界

當然,自然界可以發生并不意味著人為重復同樣的過程是合理合法的。雖然科學研究沒有界限,但是技術的應用必須考慮邊界。

在科恩把論文發表在《柳葉刀》雜志上以后,就有學者表示,需要先明確一些問題的答案,這項技術才能被付諸于應用。例如,線粒體基因的突變會產生很多嚴重的疾病,所以卵細胞基質的捐贈者應該像精子捐贈者那樣做遺傳檢查。此外,還應該考慮核基因對線粒體基因的調控問題。[7]

事實上,科恩有關卵細胞基質移植技術的研究始于90年代,而他一系列關于應用這一技術作為輔助生殖手段的論文都發表于2001年以前。1997年,當第一個經過卵細胞基質移植而產生的嬰兒誕生以后,大部分輿論都在歡呼技術創造了一個新的奇跡。然而當2001年科恩發現一個新生嬰兒身上帶有第三者的DNA時,情況發生了變化。對FDA來說,如果改變了胚胎的遺傳物質,屬于生產“生物產品”,需要像醫療設備和藥物一樣接受更加嚴格的調控。所以,科恩的研究機構隨后停止了這方面的研究。

不過,仍有兩家診所仍然堅持此類研究,并收到FDA的警告信。其中一家機構是由一群雷爾教徒(Raelians)創立的,他們相信人類是外星人基因工程的產物。兩家診所都宣稱正在制造克隆人。

在生物倫理和法律學界,也有人并不認同FDA的決定。例如,威斯康辛大學的生物倫理學家阿爾塔沙羅(R. Alta Charo)就認為FDA的這一決定超越了職權范圍。[8]

可以看出,這項研究在美國的爭議主要集中在應該以什么樣的強度進行調控。無論是科學還是倫理學的討論都應該遵循證據,理性地權衡風險和收益。

結論

科恩的細胞質移植技術是曾經嘗試過的一種輔助生殖技術,目前并沒有展開應用。科學界的觀點也是,這項技術在進入全面商業化之前,仍需更多的研究和檢驗。對這類科學界還沒有定論的研究,媒體在報道時更應該謹慎,而不是挑選信息,甚至歪曲事實,誤導大眾。

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參考資料:

[1] 美國科學家培育出世界首批30名轉基因嬰兒
[2] World's first GM babies born
[3] Barritt JA, Brenner CA, Malter HE, Cohen J. Mitochondria in human offspring derived from ooplasmic transplantation. Hum Reprod. 2001. 16(3):513-6.
[4] Cohen J, Scott R, Alikani M, Schimmel T, Munné S, Levron J, Wu L, Brenner C, Warner C, Willadsen S. Ooplasmic transfer in mature human oocytes. Mol Hum Reprod. 1998. 4(3):269-80.
[5] Ivanov PL, Wadhams MJ, Roby RK, Holland MM, Weedn VW, Parsons TJ. Mitochondrial DNA sequence heteroplasmy in the Grand Duke of Russia Georgij Romanov establishes the authenticity of the remains of Tsar Nicholas II.Nat Genet. 1996. 12(4):417-20.
[6] Wilson MR, Polanskey D, Replogle J, DiZinno JA, Budowle B. A family exhibiting heteroplasmy in the human mitochondrial DNA control region reveals both somatic mosaicism and pronounced segregation of mitotypes. Hum Genet. 1997. 100(2):167-71.
[7] St John JC, Barratt CL. Use of anucleate donor oocyte cytoplasm in recipient eggs. Lancet. 1997. 350(9082):961-2. No abstract available.
[8] Shannon Brownlee. Designer Babies--Human cloning is a long way off, but bioengineered kids are already here. Washington Monthly . 2002.
The End

發布于2012-08-14, 本文版權屬于果殼網(guokr.com),禁止轉載。如有需要,請聯系果殼

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