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一个婴儿，两位生母——英国议会批准“三亲线粒体”基因疗法
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时间:2015-02-06 13:24 来源:环球科学（huanqiukexue.com） 研究人员正在尝试，将细胞质发生病变的卵子的核DNA，转移至健康人的卵子中——由此诞生的婴儿将拥有一位父亲与两位母亲。目前，这项技术很可能即将进入临床。 道格拉斯•特恩布尔（Douglass Turnbull）花费了大量时间寻找患有不治之症（通常是致命）的病人，并帮助他们。然而，当遇到莎伦•贝尔纳迪（Sharon Bernardi）和她年幼的儿子爱德华（Edward）时，这位神经科学家感到了前所未有的无奈。 贝尔纳迪4岁的孩子爱德华确诊患有利氏病（Leigh's disease），这种病变会损害中枢神经系统。医生告诉贝尔纳迪，如果她的儿子能活到5岁，就已经超出预期了。 线粒体是细胞的“能量工厂”，孩子之所以会患上利氏病，罪魁祸首便是母亲线粒体基因中的毁灭性突变。特恩布尔目前任职于英国纽卡斯尔大学，他绝望地回忆道：“无论我们做什么，都无法帮助这样的家庭。”诸如此类的沮丧与无奈，使得科学家开始研发相关的辅助生殖技术，防治利氏病这样严重疾患。 这种辅助技术也称“三方体外受精技术”（three-person in vitro fertilization），需要将核遗传物质从发生线粒体突变的女性卵子中提出，转移至另一个健康女性的卵子中。特恩布尔及其他研究人员已经在小鼠、猴子和体外培养的人卵细胞中进行过这一实验。而现在，已经是时候将“战场”转移至人体了。英国议会决定在今年晚些时候就这一问题进行投票，如果相关法案获得通过，英国将成为历史上首个允许对未出生婴儿进行基因改造的国家。 但是，一些科学家担心这项技术并不安全。社会活动家、伦理学家和政治家联盟的抗议呼声也越来越高，他们认为，投“赞同”票，最终将会导致“定制婴儿”的合法化。美国的监管机构和科学家正在密切关注英国的这一辩论，因为他们也在考虑是否应该批准类似的技术。纽约干细胞基金会的干细胞学家迪特尔•埃格利（Dieter Egli）说，“我很敬佩英国人所做的努力，我认为，相较于美国，英国在这一领域绝对是遥遥领 先”。 致命的遗传 一个颇为流行的理论认为，线粒体最初只是困在宿主细胞中的一个细菌，它能自主生存，所以每个线粒体都拥有自己的基因组；但到如今，它不再需要自主生存，所以不再包含“独立”所需的全部基因（人类的线粒体基因组只有区区37个基因）。孩子细胞核中的基因组，一半来自父亲，一半来自母亲。但是，子代的线粒体基因组却只来自母亲的卵子。线粒体基因组不如核基因组稳定，因此，线粒体DNA发生随机突变的频率大约是核DNA的1000倍。每5000个新生儿，就有1个会因线粒体基因的突变而患病。这些突变会严重影响机体内一些“耗能大户”——如大脑和肌肉组织——的代谢功能。 特恩布尔发现，当时的医生对线粒体疾病的治疗方案仅限于“治标”，即只缓解或消除症状——例如使用抗惊厥药来减缓癫痫发作，而非“治本”。 20世纪90年代中期，特恩布尔在遇到贝尔纳迪后为其进行了肌肉活检。检测结果证明，贝尔纳迪的线粒体确实发生了突变。其他一些研究人员也在思考类似的问题。20世纪80年代，胚胎学家已经开始利用“原核移植”（pronuclear transfer）技术，在小鼠中研究卵子的细胞质在个体发育中的作用。这项技术需将一个已经受精的卵子中的核DNA转移至另一个已经受精的卵子中，而线粒体等其他内容物都留在原来的细胞中。1995年，研究人员提出，类似的技术可能会阻止线粒体疾病通过人类卵子遗传。 21世纪初期，特恩布尔的实验室开始在小鼠中重复这项研究，希望能迅速将这一技术应用到人类卵子的研究中。他和纽卡斯尔大学的生殖生物学家玛丽•赫伯特（Mary Herbert）、艾莉森•默多克（Alison Murdoch）计划在未能正常受精，并且无望发育成胎儿的卵子中开展研究。 经过18个月的努力，他们才说服监管机构，得到开展第一个人类卵子实验的许可。英国人类受精与胚胎学管理局两次驳回了该团队的申请，理由是该技术将改变卵子的“遗传结构”，违反了该机构在1990年实施的《人类受精与胚胎学法案》。于是，他们提交了第3次申请，并聘请了律师为其申诉。到了2005年，该技术终于获得批准。 大约在同一时期，英国议会开始对1990年的法案进行修订。2009年，修订案生效，禁止将原核移植技术应用于临床。但好消息是，即便在此之后，议会无法通过一个全新的法案、取消禁令，议会仍然可以从科学、管理和伦理等层面重新审定有关这一议题的条款。法律的变更，给纽卡斯尔大学的团队带来了希望，他们坚信，如果实验成功，原核移植技术终有一天会转化为临床应 用。 激烈对峙 2010年，纽卡斯尔大学的研究人员向英国政府提出请求，希望后者考虑更改法律条文，允许他们在人体中进行线粒体置换。这一请求引发了一系列听证会、咨询会和报告会，涉及人员包括独立的科学家、生物伦理学家、监管官员以及公众。但是，这一持续数日的审查过程，几乎没能为研究人员扫清任何主要的障碍。 维康信托基金会的高级政策顾问南希•李（Nancy Lee）称赞此次审查是“‘根据证据制定政策’的一个良好范例，并且最大限度地向公众公开了信息”。 然而，在一些科学家看来，政府对这项技术的审查还不够严格。德国图宾根大学的进化生物学家克劳斯•莱因哈特（Klaus Reinhardt）担心，当两个独立个体的核基因组与线粒体基因组出现在同一个胎儿的细胞中，可能会出现“不兼容”的问题。只有核基因与线粒体基因协同发挥调控作用，线粒体才能行使其正常功能，而细胞核和线粒体中的相关基因，也有可能“配合性”地进化，产生相应的变体。一些研究发现，置换小鼠、果蝇和某些其他生物的线粒体，偶尔会引发呼吸、认知以及生殖等方面的功能障碍。 一些批评人士则使用了更富有感情色彩的语言。保守党议员雅各布•瑞思摩格（Jacob Rees-Mogg）将线粒体置换试验与克隆划上等号，并表示，这些技术是在给“优生学”做嫁衣。他激动地说道，“在一个对转基因作物尚且神经过敏的国家，我们却要制造转基因婴儿，这是非常鲁莽的举动”。 2013年3月，由数十名学者和生物伦理学家（大多来自宗教组织）组成的一个国际性联盟，在写给《泰晤士报》的一封信件中表达了类似的情绪。他们认为，线粒体置换试验“为进一步使用基因技术改造人类敞开了大门，这将产生不可预见的后果”。 面对这样的反对观点，特恩布尔和其支持者指出，这项技术将仅仅用于防治严重的线粒体疾病，“这并非‘定制婴儿’，而是要预防严重的、危及生命的、致残的遗传疾病”。 在与利氏病顽强斗争21年后，爱德华于2011年3月离世。在谈及此话题时，贝尔纳迪说：“我已经无法从这项技术中受益，”但她认为，原核移植技术将很可能帮助很多患有线粒体疾病的女性，使她们拥有健康的孩子,“这将记录下爱德华为这个世界作出的一点贡献”。 根据最新消息，2015年2月3日，英国下议院以压倒性多数通过决议，允许英国研究人员继续开展一种可以防止某些类型遗传疾病的新生育疗法。这种被称为线粒体DNA替代疗法的技术，能让线粒体基因中携带致病突变的女性产下基因上相关但没有线粒体疾病的孩子。 该项举措一直颇具争议，尤其是因为它会改变胚胎DNA，而且这种方式能传递给下一代。一些科学家和非政府组织认为，目前对该技术应用于人类患者可能造成的负面影响了解得并不够充分。但是也有科学家认为：“我们认为英国下议院犯了一个严重错误，只希望不会导致可怕的后果。”（撰文：尤恩•卡拉韦（Ewen Callaway） 翻译：刘迎辉） 来源《环球科学》杂志 |
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