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经历道德考验 人类胚胎干细胞如何引发了一场革命

生物技术 时间:2019-12-01 11:22:38 作者:莫敖坤
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1998年,汤姆森在体外受精5天的人囊胚中成功分离出人类胚胎干细胞,就在同一年,迪特尔·埃格利也开始就读研究生学业。自1998年后近20年来,胚胎干细胞一直是迪特尔·埃格利研究的对象。埃格利现在是哥伦比亚大学的生物学家,他一直在探索如何将成体干细胞中的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)重新编辑成胚胎状态,此外他还在整理并解决糖尿病发展及治疗中遇到的问题。

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图注:源自人类胚胎干细胞的神经玫瑰花结。(图/洛克菲勒大学)

埃格利甚至还协助培养出一种全新的人类胚胎干细胞,将这种新的干细胞作为研究对象,研究起不同的人体基因就会变得相对简单些。

迪特尔·埃格利的研究范围比较广泛,这确立了他在胚胎干细胞生物学方面的带头人角色。这一研究领域面临诸多挑战,比如说资金有限,比如说还会面临伦理上的负担。尽管有许多限制,但现在很多人意识到胚胎干细胞的研究具有重大意义。“研究胚胎干细胞是一件令我激动的事,这些研究会带来前所未有的发现,而这些发现将改变人类的生活,我对此深信不疑。”埃格利说道。

胚胎干细胞在早期发育阶段提供了非常重要的信息。宇宙之大包罗万象,天文学家会通过回顾宇宙大爆炸来探寻其中的奥秘;单一的原始细胞能变成数以万亿计的细胞,而且还能呈现出令人眼花缭乱的形式和功能,于是生物学家就通过仔细搜寻翻检胚胎干细胞中的细节来寻找上述变化的蛛丝马迹。科学家已经学会了如何将这些细胞转化成数十种成熟细胞类型,这些转化后的细胞可以在身体中发展成各种组织和器官。这样一来就借此进行药物测试,还能充当疾病模型,并且越来越多地被当成一种治病疗法。2010年,人们开始尝试用胚胎干细胞修复脊椎损伤,自此以后,由胚胎干细胞生成的细胞已经进行了十多次临床试验,比如说尝试治疗帕金森病和糖尿病以及其他病症。早期结果显示一些方法是有用的,比如说,本周发布的一篇期待已久且令人振奋的报告,该报告显示两名老年性黄斑病变患者的视力通过此疗法得到了改善。

“在某种意义上说,这一成果并不令人惊讶,因为20年我们就预料到了,但是当预言真真正正变成现实时我仍然感到很惊喜!”埃格利说道。

试验的开始

1981年,研究人员设法从小鼠胚胎中培养干细胞。科学家很快就认识到干细胞的研究潜能,这些细胞既能自我复制又能成为人体200多种细胞类型中的任意一种!但正是因为它太厉害了,所以也就带来很大的争议,在灵长目动物身上进行试验也就变得很困难。威斯康星大学麦迪逊分校的生物学家詹姆斯·汤姆森花了14年时间才得以在猴子身上进行了试验。1998年,汤姆森利用不孕治疗中尚未使用过的捐赠胚胎又一次开创了惊人之举,他培养出世界上第一例人类胚胎干细胞系!

这一发现引发了一场道德风暴。批评声大多来自宗教圈,他们认为胚胎是人类生命的最初形式,因此想阻止任何涉及破坏胚胎的研究。2001年,美国总统乔治·沃克·布什限制政府对当时进行的一些胚胎干细胞系的研究提供资助。但这一措施没能阻止科学家的步伐,抱定决心仍要继续研究的科研人员开始向私人或州政府寻求资金支持,他们想筹钱再办一个实验室。其中一个实验室进行胚胎干细胞研究,另一个实验室就进行由联邦政府提供资金的研究项目。在其他国家,比如说德国和意大利,完全禁止了培养胚胎干细胞的研究。

尽管如此,另外一些国家并没有停止这项研究。澳大利亚、新加坡、以色列、加拿大和美国等国的研究人员不久发布报告称他们已经成功地将胚胎干细胞转化成了神经细胞、免疫细胞和心脏细胞。

生物学上有个专有名词叫做体细胞核移植,这是动物细胞工程技术中常用的技术手段,这种技术又称体细胞克隆。科研人员讨论了利用这种技术从胚胎中提取干细胞的计划。体细胞核移植技术就是把体细胞核移入去核卵母细胞中,使其发生再程序化并发育为新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物个体,用核移植方法获得的动物称为克隆动物,比如说多利羊。这种“治疗性克隆”的基本原理就是提供与细胞供体DNA相同的动态细胞,而且要保证这种动态细胞有个无限的来源。科学家开始讨论研究复杂的遗传病,他们还设想像换汽车零件一样更换人体失灵的器官和组织。刚开始他们就犯了几个错误,尤其是在2005年,比如韩国科学家谎称自己利用体细胞克隆技术成功地分离出干细胞。但到了2013年,由美国俄勒冈州健康与科学大学干细胞研究员舒克拉特·米塔利波夫领导的一个团队终于首次成功实现了人类胚胎干细胞克隆。

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