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新民周刊 04-17

人猴“杂交”胚胎首次存活 20 天!潘多拉魔盒被打开?

如今,能存活 20 天的 " 人 - 猴胚胎 " 已经来了,希望全球公认一致的伦理以及法律的清晰界限,不会来得太晚。

撰稿 | 菲尼克斯

人类第一次制造出了存活 20 天的 " 人 - 猴胚胎 "!4 月 15 日,这项中美科学家合作得出的研究成果,在国际顶级科学期刊 Cell 上发表。

有人把它看作科学研究的显著进步,称赞它具有提高全人类的生命健康水平的潜力;有人认为这有巨大的伦理风险,无异于把人类推到了 " 制造怪物 " 的悬崖边缘。它究竟是福是祸?

同类研究的 " 里程碑 "

该联合研究的团队来自中国的昆明理工大学和美国的索尔克生物研究所。人的多能干细胞具有分化成多种组织和器官的潜能,这次的研究就是把人的多能干细胞注入食蟹猴(又称 " 长尾猕猴 ")的胚胎中,培养出 " 人 - 猴嵌合体胚胎 "。

食蟹猴

研究者选取了 132 枚体外受精、发育到第 6 天的食蟹猴胚胎,在每一枚中注射了 25 枚来自人的多能干细胞。

注射一天后,全部 132 枚猴胚胎中都出现了人来源的细胞。嵌合体胚胎发育到第 10 天,有 111 枚能正常生长。之后,这些胚胎的存活率逐渐降低,在第 15 天出现了锐减。

第 19 天,存活的嵌合体胚胎只剩下 3 枚。第 20 天,所有胚胎死亡,实验结束。

这次实验中,不仅嵌合体胚胎的存活率比之前的类似研究有了提升,人细胞在 " 人 - 猴胚胎 " 中所占的比例也达到了 2%-7%。

" 创造亚当 "?图中的彩色球体是 " 人 - 猴嵌合体胚胎 " 的图像。图源:季维智,昆明理工大学。

这项研究很快引发了争议。研究论文于 Cell 发表的同一天,同为国际科学顶级期刊的 Science 和 Nature 各自刊登相关文章:前者的报道文章中, 耶鲁大学的干细胞生物学家 Alejandro De Los Angeles 说:" 该论文是干细胞和种间嵌合体领域的里程碑。"

而后者的报道文章指出:有人质疑使用灵长类动物进行此类实验的必要性——与鼠、兔等啮齿类动物相比,灵长类动物受到更严格的研究道德规范的保护,他们担心这样的工作可能会引起公众的反对。

初衷为造福人类

那么,为什么要做这样的研究?

培养人和动物 " 杂交 " 的嵌合体胚胎,很容易被联想到是怀有制造怪物、" 生物兵器 " 的邪恶想法;实际上,科学家做这件事,主要是为了解决人类器官移植遇到的现实问题。

以中国为例,每年国内因终末期器官衰竭等待器官移植的患者就有约 30 万例,但实际上只有 1-2 万例最终完成了器官移植,最主要的原因就是器官供体十分有限。因此,科学家试图寻找一些其他的方式来解决难题。

可选的方法包括 3D 打印、在体外培养类器官、从动物身上移植器官,或是让嵌合体动物 " 长出 " 人的器官。例如,猪长出人的心脏,那么用于移植时,排异反应可能比直接使用猪心脏小得多。

此次存活 20 天的 " 人 - 猴胚胎 " 的研究团队里,美国索尔克生物研究所的 Juan Carlos Izpisua Belmonte 教授正是近年来致力于研究上述的 " 嵌合体胚胎 "。

在动物和动物之间,类似的实验已经成功。2010 年,东京大学的中内启光团队制造了 " 大鼠 - 小鼠嵌合体 ",让小鼠长出了大鼠的胰腺,而且这些胰腺能够正常分泌胰岛素。

从左到右:小鼠、与大鼠嵌合后的小鼠、与小鼠嵌合后的大鼠、大鼠。图源:中内启光等,东京大学 / 斯坦福大学。

接下来就是 " 人 - 动物嵌合体 "。2017 年,Belmonte 率先开展了 " 人 - 猪胚胎 " 研究,向 1400 个猪胚胎中注入人类的多功能干细胞。实验中,他们成功在猪胚胎中检测到人类细胞的存在,不过比例只有不到十万分之一,嵌合体胚胎中大部分还是猪的细胞。

这样的比例是不可能顺利形成人的器官的。Belmonte 认为这可能是由于人类与猪的差异性太大,随后他决定在与人更接近的物种上开展研究。

2019 年,他的团队率先培养出 " 人 - 猴嵌合体胚胎 "。不过,由于伦理上的考虑,在胚胎发育的第 14 天,也就是即将生成中枢系统时,他们终止了实验。最近与中国团队联合开展的研究,可以看作是他 2019 年研究的 " 升级版 "。

Belmonte 表示:" 深入研究人类和灵长类动物的胚胎嵌合体可以帮助我们更好地了解人 - 动物胚胎嵌合体的生长阻碍,同时也有助于帮助我们寻找破除阻碍的方法。"

规范约束待完善

对于本次研究面临的伦理和法律风险,昆明理工大学团队的谭韬表示:研究是按照国家法律法规要求进行的。中国现行规定并未禁止嵌合体胚胎的实验,但研究需要得到伦理审批。这是一项跨国合作研究,在研究的前期、中期和结束后,中国和美国方面都对研究的科学性和伦理进行了数轮咨询和审查。在论文中,研究者们还附上了接受伦理审查的详细过程。

可以看到,本次实验是在体外进行的,且只培养了 20 天就终止,没有进一步移植进入体内并出生,这没有跨越目前的伦理红线。但这无法避免它带来的巨大争议。

" 人 - 猴嵌合体胚胎 " 的研究模式。图源:Cell 杂志。

因为人们一定会继续联想。假如 " 人 - 动物嵌合体胚胎 " 继续生长,最后出生成为独立的生命体,ta 们该如何被定义?是 " 人 " 还是 " 动物 "?是否会拥有智慧?是否能拥有智慧生物的权利?

如果这样的生命体被认为具有哪怕只有一部分 " 人 " 的属性,那在伦理上人们还如何接受 " 制造 "ta 们只是为了 " 获取器官 "?

尤其是,当嵌合体胚胎中的动物是灵长类动物,问题就更为复杂:由于与人类亲缘关系更近,灵长类动物具有更高级的智慧,它们是否要拥有更多的权利?

各国现有的约束尺度各不相同。美国国立卫生研究院(NIH)规定:有关 " 人 - 灵长类动物嵌合体胚胎 " 的实验不能得到他们的资金支持;2015 年,该机构宣布暂停资助此类研究。

日本曾经规定含有人细胞的动物胚胎不能培养超过 14 天。但在 2019 年,日本新的规定表示:在科学合理且必要的条件下,嵌合体胚胎不仅可以在 14 天后继续培育,而且允许被移植到代孕动物体内,但不能与人的生殖细胞进行任何结合。

再看看 " 人 - 动物嵌合体胚胎 " 的创建过程:首先,利用 " 基因剪刀 " 之称的 CRISPR 技术,删除猪胚胎内形成器官的关键基因,创造遗传 " 空位 ";然后,把人类的多能干细胞注入猪胚胎内。

"CRISPR"" 基因剪刀 " 这些名词,让人们不难联想到 2018 年引起舆论哗然的 " 基因编辑婴儿 " 事件。事件中南方科技大学原副教授贺建奎正是使用了该项技术,宣称让婴儿 " 先天免疫艾滋病 ",并让 " 基因编辑婴儿 " 出生。《新民周刊》曾对此事件做过封面报道。(点击就看: 基因编辑人提前到来,哪些事情我们还没准备好? )

《新民周刊》对 " 基因编辑婴儿 " 的报道。

2019 年 12 月 30 日," 基因编辑婴儿 " 案在深圳市南山区人民法院公开宣判。法院审理认为,贺建奎等 3 名被告人未取得医生执业资格,追名逐利,故意违反国家有关科研和医疗管理规定,逾越科研和医学伦理道德底线,贸然将基因编辑技术应用于人类辅助生殖医疗,扰乱医疗管理秩序,情节严重,其行为已构成非法行医罪。贺建奎被判处有期徒刑三年,并处罚金人民币三百万元;其余两名被告人也分获有期徒刑和罚金。

此事件促进了我国相关立法的进程。于今年 3 月 1 日施行的刑法修正案(十一)中,增添了相关内容:" 将基因编辑、克隆的人类胚胎植入人体或者动物体内,或者将基因编辑、克隆的动物胚胎植入人体内,情节严重的,处三年以下有期徒刑或者拘役,并处罚金;情节特别严重的,处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。"

新情况有新对策。Nature 杂志的报道表示:国际干细胞研究学会年会可能将于下个月公布修订后的干细胞研究指南,对 " 人 - 灵长类动物嵌合体 " 做出规范。

如今,能存活 20 天的 " 人 - 猴胚胎 " 已经来了,希望全球公认一致的伦理以及法律的清晰界限,不会来得太晚。

部分资料来源:中国生物技术网、果壳网

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