“三亲胚胎”悖论

时间:2022-07-30 04:11:32

在巨大的潜在价值和现实的技术不确定性、医学伦理挑战之间,监管者该如何恰当地保持平衡?

通过改变人类的基因,以获得更好的机能,或者避免先天的缺陷,是全世界遗传学家们长期以来梦寐以求的目标。

然而,由于帮助人类进行改变的遗传信息并不一定来自父母双方,甚至并不来自人类本身,因此技术上的哪怕一点点微小进步,总是能引发法律和伦理上的一次次反复争论。

目前,正在英国纽卡斯尔大学进行的一项培育胚胎实验,就处于这样的漩涡中心。与一般的胚胎不同,这个胚胎拥有一个父亲和两位母亲的遗传信息,因此被称为“三亲胚胎”。

从今年6月2日开始,英国议会开始对《人类受精与胚胎学法案》的修正案进行讨论。如果这一修正案顺利通过,该技术可望在不久的将来进入临床试验阶段。

两位母亲

早在上世纪90年代中期,美国新泽西州圣巴拿巴斯生殖研究所的雅各斯科恩(Jacques Cohen)和贾森巴瑞特(Jason Barritt)就被一件事情所困扰:由于身体内卵子的细胞质出现问题,一些女性始终无法受孕。

在细胞这个人体各种器官和组织最基本的结构“单元”,或者说“生命基石”中,细胞质又被称为“胞浆”,它分布在细胞的“边界”――细胞膜和携带遗传物质的细胞核之间,为细胞的成长和运行提供能量。因此,一旦细胞质出现问题,整个细胞的机能都有可能无法运转。

既然这些女性的卵子细胞质有问题,他们就尝试着在这些存在问题的卵子细胞质中,添加一些来自捐赠者卵子的健康细胞质,这在医学上称为“胞浆移植”。

而来自纽约大学的杰米格瑞佛(Jamie Grifo)则希望解决问题更彻底一些。与科恩和巴瑞特向受精卵注入健康胞浆的方法不同,格瑞佛打算干脆把受精卵的细胞核直接植入一个拥有健康胞浆(细胞质)的卵子中。这就意味着,将来的婴儿拥有三个“家长”,即提供和卵子以形成受精卵的父母,以及提供细胞质的第二个“母亲”。

但到了2001年,当格瑞佛希望在美国按照自己的思路开展试验时,美国食品药品监督管理局(FDA)叫停了科恩的试验,并宣布这种医疗手段如果希望被付诸实施,需要作为一种新药向FDA提出申请。

2001年7月,美国国会众议院通过了全面禁止克隆人的法案,规定所有的体细胞核移植实验都属禁止之列。同时被列入禁止范围的,也包括胚胎细胞核移植等一些在不远的将来很可能“既在医学上有用、伦理上又能接受”的研究。

由于没有FDA的许可就无法在美国开展这一试验,格瑞佛决定带着他的研究生张进,前往中国广州与中山医科大学的庄广伦教授合作。

2003年10月,在美国得克萨斯州圣安东尼奥举行的美国生殖医学学会的会议上,张进作为第一作者,系统报告了这两个团队合作的成果。

报告称,提供受精卵的女性年龄为30岁,已经多次受孕失败,因为她的体外培育的受精卵只能发育到两天。

庄广伦教授和同事们根据格瑞佛和张进提供的方案,将这位女性的受精卵移植到另一位女性捐赠的健康卵子细胞质中。在完成移植后,他们将四枚发育时间超过48小时的胚胎植入她的子宫,其中三个成功开始发育,时间最长的一个发育到了29周。不过,虽然取得了积极的进展,但试验并没有坚持到婴儿最终出生就以失败告终。而就在2003年10月,这项试验在中国也被正式禁止。

不到一年之后,2004年年初,英国纽卡斯尔大学的道格图恩布尔(Doug Turnbull)和玛丽赫伯特(Mary Herbert)向英国人类受精与胚胎管理局提出申请,希望可以培育“三亲胚胎”。

他们所提出的方法,同样是将含有父母遗传信息的受精卵中的细胞核取出,移入去除细胞核的另一位妇女提供的卵细胞中。但其目标并不是治疗不孕,而是避免亲生母亲卵细胞中所带的一些疾病。

为了评估这项研究的可行性,英国人类受精与胚胎管理局历经18个月的讨论,并召开三次听证会之后,最终在2005年9月准许纽卡斯尔大学进行这项研究。许可期限为三年,但前提是不允许将胚胎真正移植进子宫中,仅仅允许进行研究。今年2月,该研究小组宣布,已经成功培育了10个“三亲胚胎”,其发育时间最长为五天。

不过,纽卡斯尔大学发言人凯伦彼德威尔(Karen Bidewell)在接受《财经》记者采访时表示,在完全了解这种技术是否会带来任何负面影响之前,他们暂时不会申请将这种技术用于临床。

线粒体之乱

更具体点说,因为细胞质出现问题而导致的不孕,多与分布在细胞质中的线粒体有关。

人体细胞内通常含有几百到几万个线粒体,长度仅为微米量级,负责为细胞的工作提供能量,可谓是“人体细胞内部发动机”。同时,线粒体也是包括人类在内的动物细胞核外惟一含有遗传物质――脱氧核糖核酸(DNA)的细胞器。人类细胞的线粒体DNA作为人类基因组的组成部分,被称为“第25号染色体”。

但随着年龄的增长,人体细胞中的线粒体也会逐渐老化。尤其是生殖细胞中的线粒体,由于只有一套染色体,在发生错误后难以自我修复。对于能够正常排卵的女性来说,线粒体老化和缺陷,被公认为无法受孕的重要原因之一。

至于为什么女性的卵子更容易受到线粒体老化的影响,格瑞佛解释说,这是因为在精卵结合成受精卵的过程中,只在其尾部含有大约100个线粒体,并且这个尾部通常在进入卵子时就被破坏掉。而卵子的细胞质中,则含有多达10万个线粒体。

即使线粒体的老化和缺陷,不会导致女性产生不孕的明显后果,也仍然可能产生长期的影响:如果卵子线粒体基因发生变异,则这种变异会原封不动地遗传给下一代,并通过她的女儿继续遗传下去。

最近十多年来,人类对于线粒体遗传疾病的研究已经取得了长足的进步。在线粒体DNA上,仅目前已经确认的致病点突变就有100多个,此外还有缺失、插入与重排等200多种。比如亚急性坏死性脑脊髓病,就是一种典型的线粒体疾病,患有这种疾病的人在移动、吞咽和呼吸上都存在困难。虽然症状时有时无,但随着年龄的增大会逐渐加重,可能在发病后几个月到几年的时间内导致智力障碍、肌肉瘫痪乃至死亡。

幸运的是,线粒体疾病在普通人中间的发病率,仅为八千分之一到六千分之一。所以,将受精卵的细胞核移植到一个健康的卵子中,不仅可以治疗不孕,更可能帮助患有线粒体疾病的女性拥有健康的后代。英国纽卡斯尔大学正在进行的“三亲胚胎”试验,正是为了后一种目的。

至少,从科学家已经完成的小鼠试验来看,这种技术的确可以在一定程度上防止某些致命性疾病的遗传。目前为这所大学的研究提供资金的,就是英国的慈善机构“肌营养不良运动”(Muscular Dystrophy Campaign)――这是英国惟一以肌肉疾病为关注点的慈善机构。在英国有大约6万人患有这种疾病,目前尚无药可医,寄希望新技术或许能有一天帮助他们摆脱病魔。

由于这种移植方式并没有改变受精卵在细胞核中的核心遗传信息,仅仅是更换了它的“能源中枢”,纽卡斯尔大学人类遗传中心主任约翰波恩(John Burn)把这种试验方法形象地比喻成在保留笔记本电脑硬盘的同时,给它换一块“电池”。

然而,近年来也有研究发现,线粒体基因之于人体,可能并不像电池之于笔记本电脑那么简单。因为线粒体基因的变异,不仅影响能量供给,更会影响一个人的运动能力、健康程度、衰老速度、生育能力甚至智力。

来自另一位母亲的线粒体基因,能否与“亲生母亲”细胞核中的基因和谐相处?这种融合是否会引发更多不可知的后果?或许,这些都将是科学家在这种技术应用于临床前必须回答的问题。

监管难题

目前,鉴于生殖性克隆在各个国家都被严格禁止,而治疗性克隆也仅在很小的范围内进行试验,当“三亲胚胎”出现的时候,人们最先想到的是:这是不是一种“变相克隆”?

实际上,克隆技术的原意就是无性繁殖技术,即把成人的细胞核注入一个移除细胞核的卵细胞中。这需要将细胞核与去核的卵细胞进行电融合,促使融合细胞中遗传物质的重编程序,然后逐步发育成胚胎。在这个过程中一旦出现错误,会导致很多意想不到的健康问题。

近几年来,世界各国已进行了无数次动物克隆实验,但接近七成的克隆动物或者死于胚胎状态,或者只能存活几天。专家们认为,这可能与克隆动物副本生来带有的严重基因缺陷有关。毕竟,从核移植到培养乃至最后生产,技术上目前都尚不成熟,很难保证中间不会出错,从而干预破坏克隆动物基因物质的正常功能。

三亲胚胎所使用的这种技术和克隆完全不同,它更类似于传统的人工授精。因为细胞核本身就来自自然受孕、处在自然发育过程中的受精卵,上海瑞金医院生殖医学中心主任冯云教授就对《财经》记者表示,新的胚胎自己就可以再行分裂,而不需要进一步的重新编程来刺激。

纽卡斯尔大学的图恩布尔也对《财经》记者表示,这个过程与克隆完全不同,克隆涉及到将来源于发育成熟阶段的细胞核移植到卵子中,而这种技术所移植的细胞核与正常受精卵的发育状态是完全相同的。

不过,虽然“三亲胚胎”所采用的技术和克隆技术“貌合神离”,但除了英国,这一技术几乎在全球范围内都遇到了禁令。毕竟,根据美国食品药品监督局的看法,这种试验的安全性无法保证,同时又涉及遗传信息在不同细胞间的转移,应该受到与克隆人技术相同的管辖。

在中国,2001年8月,卫生部颁布并开始实施《人类辅助生殖技术管理办法》和《人类辅助生殖技术规范》,其中并未明确提及禁止核移植和胞浆移植。

但是在2003年11月卫生部新修订的《人类辅助生殖技术规范》中,将禁止项目由原来的10项增加到14项,其中就明确提出禁止实施以治疗不育为目的的人卵胞浆移植及核移植技术。此后,胞浆移植和核移植在中国的开展也戛然而止。

之所以禁止在中国进行此类试验,或许更多地是处于安全方面的原因。冯云在接受《财经》记者采访时就承认,现在在核移植和胞浆移植上,许多涉及安全的问题还不清楚。比如,如何检测胚胎的基因、染色体状况、发育状况、蛋白组学状况,并在操作过程中,确保“抽核的过程不丢失一些东西,植入的时候不带去其它东西”。

国际上对此尚没有一个客观可靠的判定标准。由于在临床和实验室中,都不能判断卵细胞浆的功能状态,用这种未确定的技术使人受孕,孕妇和胎儿都可能承担风险和伤害。

同样值得忧虑的是,据《财经》记者了解,在中国,由于禁止临床试验,从事动物试验等相关基础研究的人就更少了。如果中国不能很好地跟踪这项研究,一旦得以大面积推广,或许我们又会陷入尴尬境地。

早年在美国从事辅助生殖研究的北京家恩德运医院院长刘家恩告诉《财经》记者,很多病人对此都有潜在需求,但由于现在被禁,对于其安全性和有效性的了解也停滞不前,“应该在严格监控下做一些研究。”

在中国社会科学院应用伦理学研究中心研究员邱仁宗看来,在涉及人类胚胎的技术中,杂和体、嵌和体都是应该严格禁止的。杂和体是指不同物种的配子相结合形成的胚胎,比如骡子就是驴子和马的杂和体;嵌和体则是不同物种的组织结合形成,比如黑猫、白猫胚胎结合形成黑白相间的猫,或者男性胚胎和女性胚胎结合成雌雄同体。

而经过核移植技术,将原核移植到新的卵子形成的胚胎,被称为重构体。根据中国2003年的规定,对于这三种技术都实施了禁令。但邱认为,对于重构体应该允许进行适当的实验,以便证明其安全、有效性。

根据英国人类受精与胚胎管理局给予纽卡斯尔大学的许可,上述试验可以进行三年时间,所培育的胚胎不能超过五天,并且不能移植入子宫。不过纽卡斯尔大学的科学家希望在三年内申请将这一技术用于临床。

另据英国1990年颁布的《人类受精与胚胎学法案》,这种实验要用于临床必须经过议会辩论才能通过;但如果新的修正案能够通过,只要通过受精与胚胎管理局的许可就可以了。倘能实现,肯定会大大简化审批手续。

邱仁宗亦告诉《财经》记者,最近中国卫生部也在开始召集伦理和医学专家讨论,考虑对2003年版的规定做一些修改,可能对当时禁止的一些项目有所放开。

“禁止不是办法。”他说,“医学的第一要义是救人生命,不能以任何理由不去救这个生命。”■

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