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2017年07月11日 星期二 放大 缩小 默认   
“三亲婴儿”技术会创造出“超人”吗?
张田勘
■ 新技术让有线粒体缺陷的母亲拥有健康的孩子
  ◆ 张田勘

  前不久,有关“三亲婴儿”的消息在国际医学界引起广泛关注。美国一个医学团队在《生殖生物医学在线》杂志上详细介绍了他们如何采用细胞核置换技术帮助一位卵子中线粒体有缺陷的约旦籍母亲孕育了一名健康的婴儿,这名婴儿拥有1位父亲和2位母亲的遗传物质。

  那么,如果一对夫妻想要这样一个孩子:女孩要像梦露般漂亮、男孩要像爱因斯坦般聪明、在体格上要像史瓦辛格般健壮,这样的定制婴儿会不会出现呢?

  “三亲婴儿”产生原因

  人的细胞一般分为三个大的结构:细胞核、细胞质和细胞膜。细胞核包含了绝大部分遗传物质,即脱氧核糖核酸(DNA)。细胞质是包围细胞核的一层液体,液体中含有多种生命必须的物质,如线粒体、高尔基复合体等。其中,线粒体中也含有遗传物质,即线粒体DNA。细胞膜则是包裹细胞的外层生物膜。

  卵子也是由这三层结构组成的,与鸡蛋相似,卵子中的细胞核可以看作是蛋黄,细胞质则是蛋清,细胞膜就是白色的膜和蛋壳。卵子细胞质中一些物质不正常会导致孕育出的孩子罹患多种疾病,包括线粒体肌病、线粒体脑肌病等。

  由于线粒体DNA来自母亲,因此避免因线粒体DNA缺陷而产生有遗传病后代的最好方法就是用健康女性的线粒体来替代有缺陷的线粒体,于是母亲卵子的细胞核DNA加上父亲精子的DNA再加上健康女性捐赠的线粒体DNA就能构成一个完整胚胎,孕育出健康的婴儿。

  美国这名“三亲婴儿”于2016年4月6日在纽约出生。孩子的母亲有四分之一的线粒体携带亚急性坏死性脑病基因,曾4次流产,生下的两个孩子也早夭。为帮助这名女性,研究人员把有线粒体缺陷的卵子中的细胞核取出,移进捐赠的健康卵子(已去除细胞核)中。因此,这个婴儿除了拥有父母的细胞核基因,还拥有捐赠者的线粒体DNA。

  孕妇怀孕37周后产下这名男婴,根据检测,婴儿体内各组织细胞的线粒体变异比例各不相同,介于2.36%~9.23%。但一般线粒体疾病发病需要变异达到20%以上,所以这是一名健康的孩子。

  至少存在三种技术

  孕育三亲婴儿的技术目前至少有三种:授精后置换细胞核、置换细胞核后授精、置换细胞质。技术不同,孕育难度和婴儿质量会有差异。

  这位约旦籍母亲产下的三亲婴儿是通过先移植细胞核,再授精的方法产生的。具体做法是,先把有线粒体问题卵子中的正常细胞核取出,放到已去除细胞核的健康女性捐赠者的卵子中,重新组成一个细胞核和细胞质都健康的卵子,然后再用丈夫的精子对卵子人工授精。

  这项技术的关键是对“蛋黄”与“蛋白”的拼装,如果两者不能完美融合,就难以授精。过去,这种融合使用“病毒融合技术”,这可能存在安全风险。现在则采用电融合技术,比较安全,融合后更像自然的卵子。

  即便如此,对这种组装卵子的授精也不容易,而且卵子受精后的胚胎发育也不像自然孕育的胚胎那样顺利。研究团队利用这种方法培养了5个胚胎,只有一个发育正常。

  对卵子先授精再移植的做法称为原核移植,是2013年由英国卫生部率先在全世界批准进行试验的。实施的途径是,先让有线粒体缺陷的卵子与丈夫的精子在体外授精,然后把受精卵的细胞核提取出来,移入已去除细胞核的捐赠卵子中。

  这种技术的最大好处是授精过程较易成功。但是,由于精子和卵子结合后在很多国家(包括英国)被视为生命,尤其是受精超过14天就算生命个体,因此,英国当初批准这种试验也只到14天为止,在英国还没有真正的三亲婴儿诞生。

  置换细胞质的方式早在1998年就在美国实施过,具体方法是,向有线粒体缺陷的卵子中注入少量健康女性捐赠的卵子线粒体(一部分蛋清),然后再对卵子授精,形成胚胎再孕育孩子。当时的报道是,有17名三亲婴儿诞生,其中大部分都很健康。但是,这种方法的缺点显而易见,注入少量健康蛋清并不能完全改变有缺陷的蛋清,所以,这样的三亲婴儿多少有些问题,后来美国政府禁止了这种形式的三亲婴儿。

  会不会创造出“超人”

  1998年美国的三亲婴儿问世后,人们就担心,三亲婴儿拥有两位母亲的遗传物质,其中的线粒体DNA尽管不是主要遗传物质,但这种额外的基因也可能会影响婴儿的发育成长,进而给人类社会带来新的问题和麻烦。例如,三亲婴儿长大后可以通过高智商和强壮体魄主宰世界。这不仅是人类进化的革命,而且是社会生活和原则的重新洗牌。

  当然,三亲婴儿可能成长为超人仅仅是一种怀疑。这要从对线粒体结构和功能的研究结果来理解。

  线粒体DNA是唯一存在于人类细胞质中的DNA分子,由16569碱基对组成,其中含有37个基因(2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个蛋白质基因)。线粒体编码或参与编码的物质在人体能量代谢、内分泌等方面有着重要作用。以NADH脱氢酶为例,就在糖酵解、糖异生、呼吸链等方面具有不可替代的作用。因此,人们担心额外线粒体基因会创造出超人并非完全没有理由。

  不过,整体而言,父母细胞核DNA遗传的基因超过2万个,捐赠者线粒体的基因只有37个,提供细胞核基因的父母决定了后代99.8%的基因,三亲婴儿的相貌、血型、染色体、性格等基本特征只会遗传自父母,捐赠者线粒体基因的作用几乎可以忽略不计。正因如此,更多的研究人员认为,担忧孕育三亲婴儿会产生超人的理由并不充分。英国纳菲尔德生物伦理委员会主任休·惠托尔认为,三亲婴儿的说法具有误导性,不恰当,也无益。

  不过,应当看到的是,即便三亲婴儿不可能创造超人,也得遵循一个原则,即包括三亲婴儿在内的人工生殖技术“不是对自然生殖过程的革命,而是治愈疾病的手段”。

  另一方面,三亲婴儿也有可能陷入一个怪圈——既然三亲婴儿是治疗疾病的手段,那么,对有缺陷的细胞核基因进行增删同样是治愈疾病的手段,这属于种系疗法(生殖细胞疗法),由此改变的不仅仅是出生婴儿的DNA,还包括他们所有后代的DNA。如果允许这样做,那么也许意味着人类可以创造出“超人”。

  摘自《大众健康》2017年第6期

     
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