获取更多信息请下载APP

首位“三父母”婴儿争议中诞生,卵细胞如何“

来源:    发布日期:2016-11-03 10:49:12   阅读量:0

文/白竟楠  编辑/丁林

世界首个“三父母”婴儿问世,伦理争议随之而来。这位特殊的婴儿诞生背后有怎样不为人知的故事?他身上分别带有三位父母多少基因?

美国新希望生殖医学中心(New Hope Fertility Center)的张进团队19日在美国生殖医学学会会议上正式宣布,世界首个细胞核移植“三父母”男婴易卜拉欣·哈桑(Abrahim Hassan)已于今年4月6日诞生,目前十分健康。



▲张进抱着刚出生的男婴哈桑(来源:Science)

小哈桑为何需要“三父母”?

约旦母亲沙班的体内1/4的线粒体DNA存在突变(卵细胞的线粒体突变率更高达100%),导致她的孩子患上利氏综合征(Leigh syndrome,又称亚急性坏死性脑脊髓病),这种疾病会抑制婴儿神经系统的发育,进而导致夭折。

为了能拥有一个健康的孩子,2011年沙班夫妇找到华裔医生张进(John Zhang)创立的新希望生殖医学中心寻求治疗。张进团队前后经过5年的酝酿,在安全性、基因变异诊断等方面做了很多准备工作与研究后,采用纺锤体核细胞移植(Spindle Nuclear Transfer)技术,成功制造了5个胚胎,并将一个最终成活的胚胎植入沙班体内。9个月后,她顺利诞下男婴。

由于美国对于核移植技术的监管和法规管理较为严格,张进无法在美国为沙班实施治疗。他们不得不转战墨西哥,因为该国并无法律明确禁止此项技术(不过新希望生育中心在墨西哥瓜达拉哈拉的诊所接受了当地监管机构COFEPRIS的调查,并获得了伦理审查委员会的批准)。

线粒体是细胞的“生命之源”

线粒体被称为细胞的“生命源泉”,线粒体功能异常会影响整个细胞的正常功能,从而导致病变。许多研究表明:帕金森病、阿尔茨海默氏症、糖尿病、肿瘤等疾病及衰老均与线粒体功能异常有关。与其他的细胞器不同,线粒体自身包含遗传信息——它是人体细胞内除细胞核外唯一含有DNA的细胞器,而线粒体疾病也往往是由于线粒体DNA(mtDNA)的突变造成的,这些突变影响了线粒体的功能。此外,线粒体DNA为“母系遗传”——无论是男是女,细胞内的线粒体DNA全部来自母亲。这是因为人类受精卵中的线粒体均来自卵细胞,在精卵结合时,精子的线粒体DNA会被降解掉。由于沙班卵细胞内的线粒体100%携带有利氏综合征的突变基因,因此她怀上的每一个孩子都会遗传这一缺陷,只能通过“三父母”技术解决问题。

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员鲍时来表示,卵细胞的遗传物质主要存在于细胞核内。细胞核是遗传物质储存、复制和转录的场所,是细胞遗传性和代谢活动的控制中心。只有少量的遗传信息存在于线粒体中,所以留下沙班的细胞核,利用包含捐献者健康线粒体的卵泡浆部分,就是要在不改变主要遗传物质的基础上获取少量捐献者的健康基因。同时,由于线粒体中携带的基因非常少,所以“线粒体捐赠”不会影响到孩子的许多重要特征,比如头发的颜色、身高和相貌等。

线粒体“捐赠”

张进团队采用的“纺锤体核移植”技术,就是将不健康母亲的卵细胞核移植到捐献者的去核卵细胞中,以利用捐献者卵细胞中健康的线粒体。生殖医学家们找到了“纺锤体核移植技术”这样一种“交换”方式来解决人类遗传缺陷问题,达到换取供体健康线粒体的目的,以克服线粒体疾病,可以通俗地理解为“新瓶装旧酒”。

江苏省人民医院生殖中心副研究员曾桥博士详细解释了这种“替换”的过程:健康女性捐一颗健康的卵子,并将卵子核与卵泡浆分离、舍弃卵子核;再将患者的卵子核与卵泡浆分离,舍弃卵泡浆(其中含有异常的线粒体);然后,将女性患者的卵子核和健康捐献者的卵泡浆(含有健康的线粒体)结合成一个健康卵子,与患者丈夫的精子形成受精卵;孕育出健康胚胎移植到患者体内,如此就完成了一次健康线粒体的交换。从遗传学技术角度来看,这个孩子拥有一个父亲和两个母亲的基因:爸爸提供一半细胞核DNA、妈妈提供另一半细胞核DNA,另一个妈妈提供线粒体DNA。

另外,在英国获批的“原核移植技术”,会先让卵子受精再进行细胞核移植,因此它在很多认为受精卵有生命的国家或地区面临伦理争议。

根据张进团队在《Fertility and Sterility》杂志发表的文章,他们在婴儿的细胞中检测到了1%-2%的母亲病变线粒体DNA。婴儿目前并没有患上利氏综合征的迹象,但这个刚刚6个月的男婴能否健康长大成人呢?张进在接受新华社采访时表示,男婴在胚胎阶段的线粒体变异小于5.7%,而出生后线粒体变异平均值为1.6%(一般认为,线粒体疾病发病需要变异达到20%以上)。

“三父母”在伦理争议中曲折发展

早在上世纪90年代,丹麦胚胎学家雅克·科恩尝试多种方式来治愈不孕不育患者,但是都没能成功,她怀疑病人不能怀孕的原因是患者的细胞质出了问题导致受精不成功,于是决定尝试“细胞质移植”的方法——将少量健康捐献者的细胞质注射到患者的生殖细胞中,并用此方法治疗了30名不孕女性,其中17人仍然不孕,1人流产,其余的12名女性一共成功生下了15个健康的孩子。这一发现随后引起轩然大波,在学术界为之震动的同时也引起了“公愤”。最终美国国会众议院规定:所有的体细胞核移植实验都必须禁止。

2015年2月3日,英国议会下院投票通过一项历史性的法案,同意以医学方法创造携带三人DNA的婴儿。在投票中,382名议员投票支持,128人反对。这是个看起来不错的结果,但依旧批评不断,即便舆论的风声有减弱的迹象,但一些科学家还是不会公开实施“三父母”技术,毕竟将自己对这项技术的应用公诸于世的确需要科学家有很大的勇气。

张进2004年在纽约创建了“新希望生殖医学中心”。但在线粒体研究领域,他名不见经传。很多人都觉得他做出“三父母”婴儿可能是偶然、凑巧或幸运,但他们其实从1996年就开始研究。张进表示:“这是一个无声的战场,英国也好,美国也好,日本也好,大家都想拿第一。我们第一个做出来,大家就说‘他们怎么先做出来呢,他们好像也没有什么背景啊?’其实我们是经过了20年的努力,投入了大量的人力、物力、财力。”

希望生育中心突然宣布的三父母婴儿,可能是让监管机构和科学家走出伦理泥沼,对“限制任何线粒体置换技术”作出明确决定的唯一方式。他们表现出了很大的勇气,才让自己做的这种治疗置于一片批判声中。不过,技术到底好不好还要“看疗效”,伦敦国王大学干细胞领域专家伊利克认为,因为墨西哥并无监管条款,所以在那里实施这一技术可能存在风险。不过,目前看来沙班的孩子是健康的,“希望这能平息批评声音、加速线粒体移植技术领域的发展”。■

(部分内容来自新华社、北京日报、《三联生活周刊》。)