您现在的位置: 中国公众科普网-平阳科协 >> 生活科普 >> 优生优育 >> 正文

揭秘:“三亲婴儿”会造出“超人”吗

作者:- 文章来源:= 点击数:72 更新时间:2017/4/14 7:54:42

  来源:北京日报

 新闻背景新闻背景

  最近,“三亲婴儿”的消息持续不断。美国新希望生殖医学中心张进团队在《生殖生物医学在线》杂志上,详细介绍了他们创造的一名三亲婴儿。研究人员帮助一位卵子中线粒体有缺陷的约旦籍母亲孕育了一个健康的孩子,即有一位父亲的遗传物质和有两位母亲的遗传物质的三亲婴儿。

  为什么会产生

  三亲婴儿?

  人的细胞一般分为三大结构:细胞核、细胞质和细胞膜。其中,细胞核贮藏了人的绝大部分遗传物质,即脱氧核糖核酸(DNA)。细胞质则是包围细胞核的一层液态物体,在这个液态物体中也含有多种生命不可或缺的物质,如线粒体、内质网、高尔基复合体等。在线粒体中也含有一些遗传物质,即线粒体DNA。细胞膜则是包围并保护细胞的最外一层生物膜。

  卵子也是由这三层结构组成的,与鸡蛋相似,卵子中的细胞核可以看作是蛋黄,细胞质则是蛋清,细胞膜就是白色的膜和蛋壳。细胞质中一些物质的不正常或缺失,会造成孕育的后代有多种疾病,包括线粒体肌病(骨骼肌极度不能耐受疲劳,轻度活动即感疲乏)、线粒体脑肌病等。

  由于线粒体DNA是从母亲遗传给后代,因此避免因线粒体DNA缺陷而产生有遗传病后代的最好方法,就是用健康女性的线粒体来替代有缺陷的线粒体,于是母亲卵子的细胞核DNA加上父亲精子的DNA再加上健康女性捐赠的线粒体DNA,就构成了一个完整的胚胎,从而能发育出健康的后代。

  美国诞生的这个三亲婴儿已经1岁,于2016年4月6日在美国纽约出生。孩子的母亲是约旦籍女性,有四分之一的线粒体携带亚急性坏死性脑病基因,曾经4次流产,生下的两个孩子也早夭。为帮助这名女性,研究人员把有线粒体缺陷的卵子中的细胞核取出,移进捐赠的健康卵子中,但是这个健康的捐赠卵子的细胞核已经去除,卵子的细胞质仍保留,也就保留了正常的线粒体DNA。因此,这个婴儿除了拥有父母的细胞核基因,还拥有捐赠女性的线粒体DNA。

  孕妇怀孕37周后产下了这名男婴,根据检测,婴儿体内各组织细胞的线粒体变异比例各不相同,介于2.36%-9.23%。但一般线粒体疾病发病需要变异达到20%以上,所以这是一名健康的孩子。

  至少有三种孕育技术

  孕育三亲婴儿的技术目前至少有三种。技术不同,孕育三亲婴儿就有难易程度的不同和婴儿质量的差异。

  现在这位约旦籍母亲产下的三亲婴儿只是通过细胞核移植产生的,但是,细胞核移植也有两种方式,一是先移植细胞核再授精,二是先授精再移植细胞核。

  研究人员对约旦籍母亲实施的是先移植后授精的途径。首先把有线粒体问题卵子中的正常的细胞核取出,放到已经去除了细胞核的健康女性捐赠者的卵子中,重新组成一个细胞核和细胞质(蛋黄和蛋清)都健康的卵子,然后再用约旦籍女子丈夫的精子对卵子人工授精,孕育出的孩子就同时拥有一个父亲与两个母亲的遗传物质。

  但是,这项技术的关键是对“蛋黄”与“蛋白”重新拼装,如果两者不能有机融合在一起形成一个与自然产生的卵子基本一样的人工拼接卵子,就难以授精。蛋黄和蛋清的融合过去使用的是病毒融合技术,这可能存在安全风险。但现在采用的是电融合技术,既解决了安全问题,也让蛋黄蛋清的融合更顺利和更像自然的卵子。

  即便如此,对这种组装的卵子的授精也不容易,而且卵子受精后的胚胎发育也不像自然孕育的胚胎那样顺利。研究团队利用这种方法培养了5个胚胎,只有一个发育正常,这个胚胎随后被植入母亲体内,才诞生了这名健康的男婴。

  对卵子先授精再移植的做法称为原核移植,是2013年由英国卫生部率先在全世界批准进行试验的。实施的途径是,先让有线粒体缺陷的卵子与丈夫的精子在体外授精,然后把受精卵的细胞核提取出来,抛弃有缺陷的卵子的细胞质(蛋清),再把受精卵核移入健康女性捐赠的卵子中,当然这个健康的卵子已经去除了细胞核。

  这种技术路线的最大好处是,由于是对未组装过的卵子进行授精,比较容易成功并获得胚胎。但是,由于精子和卵子结合后在很多国家包括英国被视为生命,尤其是受精卵超过14天就算作是一个有生命的个体,因此,英国当初批准这种三亲婴儿的试验也只是到14天为止,在英国还没有真正的三亲婴儿诞生。

  但是,英国广播公司(BBC)于2017年1月18日报道,乌克兰一对患不孕症的夫妇,已通过原核移植技术的“三人体外授精”方法生育了自己的孩子。这被视为约旦母亲之后的世界上第二个三亲婴儿。

  上述两种方式都是细胞核移植,但三亲婴儿显然还有另一种形式和操作路径,即把有线粒体缺陷的卵子中的细胞质剔除,再移植进捐赠的健康卵子的细胞质(蛋清)。但是,这种移植比核移植要难多了,因为蛋清没有蛋黄好操作,而且难以把有问题的蛋清全部清除。

  这种置换细胞质(蛋清)的方式早在1998年就在美国实施过,具体方法是,向有线粒体缺陷的卵子中注入少量健康女性捐赠的卵子线粒体(一部分蛋清),然后再对卵子授精,形成胚胎再孕育孩子。当时的报道是,有17名三亲婴儿诞生,其中大部分都很健康。

  但是,这种方法的缺点显而易见,注入少量健康蛋清并不能完全改变有缺陷的蛋清,正如一杯牛奶变味了,再加入少量的正常牛奶也难以让这杯牛奶完全正常一样。所以,这样的三亲婴儿多多少少都有些问题,因此后来美国政府禁止了这种形式的三亲婴儿。

  会不会创造“超人”?

  1998年美国的三亲婴儿问世后,人们就担心,三亲婴儿拥有两位母亲的遗传物质,其中的线粒体DNA尽管不是主要的遗传物质,但是这种额外的基因也可能会造就未来的超人,或者说新种人类,他们可能拥有高智商和强壮体魄,在生存竞争中会远远优于通过自然孕育方式生殖的人类,因此会给人类社会带来新的问题和麻烦。例如,三亲婴儿长大后可以通过高智商和强壮体魄主宰世界。这不仅是人类进化的革命,而且可能是社会生活和原则的重新洗牌。

  但是,对于三亲婴儿可能成长为“超人”只是一种怀疑。这要从对线粒体结构和功能的研究结果来理解。

  线粒体DNA是唯一存在于人类细胞质中的DNA分子,也是独立于细胞核DNA外的基因组。虽然线粒体也能合成蛋白质,但是合成能力有限。不过,每个卵子的细胞质中有好几百个线粒体,而且它们编码或参与编码的物质在人的能量代谢、内分泌功能等方面有着重要的作用。因此,人们担心额外的线粒体基因是否会创造出“超人”也是有理由的。

  不过,根据对线粒体结构和功能的认识,英国纳菲尔德生物伦理委员会主任休·惠托尔认为,三亲婴儿的说法具有误导性,不恰当,也无益,因为来自捐赠者线粒体的基因只有37个。父母细胞核DNA遗传的基因超过2万个,所以线粒体基因的作用几乎可以忽略不计,而且线粒体基因甚至远远低于通过输血或器官移植获得的捐赠者基因。

  整体而言,提供细胞核基因的父母决定了后代99.8%的基因,只有0.1%的基因由捐赠线粒体DNA的女性提供,三亲婴儿的相貌、血型、染色体、性格等基本特征只会遗传自自己的父母。

  正因如此,更多的研究人员认为,担忧孕育三亲婴儿会产生“超人”的理由并不充分。所以,英国议会在2015年2月3日就是否允许三亲婴儿出生进行决定性表决,结果以382票赞成,128票反对获得通过。

  然而,三亲婴儿也有可能陷入一个怪圈。既然三亲婴儿是治疗疾病的手段,那么,对有缺陷的细胞核基因进行取舍增删以设计婴儿,同样是治愈疾病的手段。例如,如果一对夫妻想要一个金发碧眼的、女孩要像梦露一样漂亮、男孩要像爱因斯坦一样聪明、在体格上要像施瓦辛格一样健壮、在速度上要像博尔特跑100米一样快的后代,这样的定制婴儿会不会出现呢?如果可以,也意味着人类可以自己创造出“超人”。但是任何技术的使用都不能恣意任性,而必须合乎自然规律、道德伦理,才能为人们所接受。

文章录入:zhx    责任编辑:zhx 
  • 上一个文章:

  • 下一个文章:
  • 去顶部