搓一个细胞 克隆一个自己

2014-05-12 14:29 来源:丁香园 作者:文彬
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编者按:本文为作者文彬投稿,原文略有修改。

干细胞研究一直是媒体追逐的焦点,当大家正在谈论日本美女科学家小保方晴子的论文风波事件时,却忽略了这个领域一个爆炸性的突破。

1996年克隆羊多莉诞生,18年后,科学家的研究兴趣不再是在实验室里克隆蛙、鱼、鼠、甚至羊等大型动物了。克隆人,尤其是用体细胞克隆出人才能让科学家兴奋。

就在上个月,美韩科学家联合利用老年人的体细胞克隆出胚胎干细胞,让世界为之震惊。这意味着长久以来被科学家视为人类体细胞克隆技术瓶颈业已突破,跨越克隆人的那道红线似乎只剩下伦理而非技术问题了。

从身上搓一个细胞下来,克隆一个自己,触手可及。

成人体细胞克隆

4月17日,国际知名学术杂志Cell Stem Cell刊载了一项突破性的干细胞研究。来自美国和韩国的一组研究人员利用体细胞核移植技术(Somatic cell nuclear transfer,简称SCNT)成功地将成年男性(两名男性分别为35岁和75岁)表皮细胞克隆出胚胎干细胞,这是人类首次将成年人的体细胞克隆出胚胎干细胞。

该项研究共使用77个卵细胞,由4位女性捐赠。研究人员首先取出成年男性表皮细胞的细胞核,然后再将这些细胞核植入已去核的卵细胞中,新合成的卵细胞分成两组,一组是在卵细胞进行核移植后30分钟内对它们进行刺激,促其分化;另一组是等待2个小时后再对它们进行刺激。结果发现,只有30分钟“休息时间”的38个合成卵细胞均没有进入下一个细胞分化阶段,而延长至2个小时的39个合成细胞中有两个细胞成功进入了下一个分化阶段。

在体外培养数天后,合成的卵细胞就形成了由50至100个细胞组成的囊胚,研究人员再取出囊胚中的干细胞进行培养发现,这些胚胎干细胞的遗传物质同捐赠者细胞的遗传物质几乎完全一致。

这项研究成就了人类利用成年体细胞克隆胚胎干细胞的纪录。研究由Advanced Cell Technology生物技术公司首席科学家罗伯特·兰扎(Robert Lanza)主导完成。他称,“刺激细胞进入下一个分化阶段,显然延长它们重组和适应的时间很重要。”


国际知名干细胞专家罗伯特·兰扎(Robert Lanza),首次利用成人体细胞克隆胚胎干细胞。图片来自Robert Lanza个人网站。

然而,兰扎并不是第一个成功克隆人体细胞的研究者。去年5月15日,俄勒冈健康科学大学(Oregon Health and Science University)发育生物学家舒克拉特·米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov) 利用SCNT技术首次克隆出人体胚胎干细胞,不过米塔利波夫的实验使用的材料是婴儿和胎儿的体细胞。两项研究的实验方法如出一辙,都是利用SCNT技术。

兰扎强调合成细胞融合时间的重要性,但是米塔利波夫认为,卵细胞的质量更重要,米塔利波夫的实验卵细胞全部来自同一个女性捐助者,而兰扎的实验卵细胞来自4位不同的女性,最后米塔利波夫的实验成功率达到了23%,兰扎的实验成功率不到5%。当然,有关合成卵细胞成功分化问题,仍有待科学家日后再深入探究。


美籍生物学家舒克拉特·米塔利波夫,成为首个利用SCNT技术克隆人体胚胎干细胞的学者。


体细胞核移植技术(SCNT)克隆胚胎干细胞流程图,图片来自俄勒冈健康科学大学。

伦理委员会的责难

尽管兰扎的实验成功率不到5%,但随着克隆技术日趋成熟,有关以克隆人为目的的生殖性克隆逐渐成为人们议论的焦点。有人认为克隆人在不久的将来就会出现,甚至有人认为同性恋群体可能会利用该技术来进行“孤雌”生殖。

来自美国纽约生物伦理组织“责任遗传学委员会”(Council for Responsible Genetics)主席杰瑞米??格鲁伯(Jeremy Gruber)第一时间回应兰扎的实验成果,他称,“克隆技术已不再是书本上的理论了,是时候需要人们对这项技术画出红线了,哪些研究领域不能逾越。”

尽管这个组织反对任何形式的生殖性克隆研究,但是他们仍支持科研上的干细胞克隆研究。然而位于美国华盛顿颇有影响力的保守天主教组织“家庭研究委员会”(Family Research Council)却对干细胞研究没什么好脸色,他们反对任何形式的干细胞克隆研究。他们宣扬传统家庭理念,除反对干细胞研究外,他们同样也反对同性恋和堕胎。

研究基金的瓶颈

事实上,来自政府以及非盈利组织的舆论压力,直接影响到了干细胞研究的基金申请,很多国家对干细胞研究的干预也是通过基金申请来进行约束的。值得注意的是,兰扎的这项研究是由一家支持干细胞研究的韩国基金会——盛光医学基金会(Sung Kwang Medical Foundation)以及韩国科学、信息和通信技术及未来规划部(South Korean Ministry of Science, ICT and Future Planning)资助的。

欧美干细胞研究受到民间团体、学术机构以及政府部门的严厉监管和限制,在某种程度上,“造就”了韩国和日本近年来在干细胞研究领域异军突起。以欧洲为例,最近,一个民间自发组织One of Us在欧洲议会积极推动一项旨在禁止任何形式的干细胞研究并建议销毁全部干细胞实验材料的法案,他们从28个欧盟成员国中征集到了170万的签名支持。但此举遭到以英国威康信托基金会(The Wellcome Trust)在内的大多数欧洲生物医学科研机构的强烈反对,目前威康信托基金会也在欧洲议会游说阻止该项法案通过。

但在压力之下,威康信托基金会也不得不表示称,欧盟的科研资金只资助那些不超过七天的胚胎干细胞研究,且实验中其他剩余干细胞材料均需全部销毁。

此外,为时7年规模庞大的“欧盟2020战略”(EU's Horizon 2020),也明确表示不会资助任何以克隆人体胚胎干细胞为导向的研究。本月28日,欧盟将对干细胞研究作出最后判决。

针对民众和伦理组织的质疑,兰扎释疑到,目前克隆技术还远没有达到可将克隆的胚胎成功植入人体子宫中。事实上,进行这项研究,其科学意义远比其实际意义大得多,没有必要去猜测这种技术能克隆人出来。

他还指出,如果该技术应用在人类疾病治疗、器官移植上,“届时会有上百万人会受益,治疗性克隆很早就被科学家证实可用来治疗病人的疾病。“ 很多学者都支持兰扎的观点。克隆技术目前还存在诸多问题,研究者还远没有完全掌握克隆人技术,所以保守者主义者反对干细胞克隆技术是毫无意义的。

兰扎简史


兰扎入选2014年《时代周刊》100位最有影响力人物名单,图片来自兰扎个人网站。

国内很多人可能对罗伯特·兰扎(Robert Lanza)并不熟悉,对他的了解估计也是通过他的这项研究。事实上,兰扎早已经深入美国人内心,除了俊朗的外表令人印象深刻外,他还是一位极具个人魅力、颇具天分的科学家,2013年“世界干细胞以及再生医学委员会”评选出“全球50位顶级干细胞研究专家”,兰扎位列第四,超过了2012年诺贝尔奖获得者约翰??戈登。

1956年,兰扎出生于波士顿,本科以及博士在宾夕法尼亚大学完成,并先后在乔纳斯·索尔克(Jonas Salk)、伯尔赫斯·弗雷德里克·斯金纳(Burrhus Frederic Skinner)以及克里斯蒂安·巴纳德 (Christiaan Barnard)三位顶级科学家的指导下度过10年学习生涯。

2001年,他成为首个利用克隆的人类胚胎细胞来制备多潜能干细胞的研究者之一。他既是Advanced Cell Technology的首席科学家,同时也是维克森林大学(Wake Forest University)医学院的一名副教授。

目前,他已出版30多本书,发表上百篇学术论文。其中一本叫Principles of Tissue Engineering《组织工程学原理》的书被公认为是该领域的经典著作,美国前总统吉米·卡特(Jimmy Carter)称“这本书囊括了人类21世纪的健康和生存。”

在刚刚评选出来的2014年《时代周刊》“100位最具影响力人物”名单中,兰扎因首次利用成人体细胞克隆出胚胎干细胞入选(米塔利波夫为何没有当选,我们不得而知),《时代杂志》这样评论,“尽管人类对羊、小鼠以及婴儿的干细胞克隆已获得成功,但是成人体细胞克隆则遇到巨大的挑战,这项研究先后持续了数十年,兰扎同韩国抱川中文医科大学(CHA University)的一组研究人员获得成功,则扭转了这一局面。”

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编辑: 赵双

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