《Nature》突破人胚胎研究的极限!重燃伦理讨论!

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《Nature》突破人胚胎研究的极限!重燃伦理讨论!

几十年前科学家就可以在实验室内制造和研究人类胚胎了,但是还从来没有一个真正的人在实验室里被“造”出来。差得远了:胚胎在体外存活的时间一直无法超过一星期。很大程度上这是因为,人类胚胎开始发育之后的一星期,它就要植入子宫里了。没有来自子宫的信号,哪怕灌给它再多的营养也没用,孤零零的胚胎只能死掉。这意味着早期人类发育中有许多细致研究都做不成。

至少以前研究者是这样认为的。但是现在,研究人员找到了让人类胚胎在实验室里比以前多生存一周的方法。胚胎将在多生存的一周里度过发育的一个关键时期。

发育到第10天时的人类胚胎。图片UniversityofCambridge

他们认为,这一进展能够带来关于人类发育的重要进步,并将指引我们更深入理解流产和先天缺陷的影响因素。参与这一研究的英格兰剑桥大学的发育生物学教授玛格德莱娜·泽尔尼卡-格茨(MagdelenaZernicka-Goetz)说:“能在实验室里做这些研究,将会有巨大的益处”。与此同时,这也是迈向人造子宫的第一步。

但是这一进展也重新引发了一场辩论——在实验室中研究人类胚胎所涉及的伦理问题。特别是,长期以来研究者约定人类胚胎只能在实验室里存活不超过14天,这一规定是否需要更改。

离开子宫的第一步

这项研究于周三在《自然》(Nature)和《自然细胞生物学》(NatureCellBiology)上各发表了一篇文章。它的基础是泽尔尼卡-格茨团队不久前的发现——如何让小鼠胚胎在实验室环境下存活更久。当时研究者设计了一组特殊的氨基酸、激素和生长因子混合物,按照泽尔尼卡-格茨的说法,“可以使胚胎感觉和在代孕母亲体内一样舒服。”

接下来的大问题就是:同样的混合物会不会使人类胚胎生存得更久?在此之前,人类胚胎实验室内生存时间上限是大概七天。

泽尔尼卡-格茨的团队,还有在纽约的洛克菲勒大学(RockefellerUniversity)的另一个团队决定尝试一下。

结果,他们成功了。人类胚胎在实验室里多发育了一周。

受精后12天,不同的分子标记展示了人类胚胎内的结构和细胞类型。图中绿色为上胚层。图片GistCroft,AlessiaDeglincerti,andAliH.Brivanlou/TheRockefellerUniversity

泽尔尼卡-格茨说,能越过以前的极限是“非常重要的”。这是因为发育的第七天是人类胚胎嵌入代孕母亲身体的时候。科学家们曾认为胚胎只有安全地在子宫内并接收来自代孕母亲身体的指令才能保持发育。

但是这项新研究中的胚胎就像在子宫里一样植入了培养皿中。接下来它们就开始自我组织,形成身体内各个复杂器官组织结构的极早期阶段。

纽约洛克菲勒大学的胚胎学家阿里·布林瓦卢(AliBrinvalou)说:“这是实验室里一个重大突破。”

“所有让胚胎继续发育所需的信息都已经保存在这一小撮细胞里了。”他说,“这对于我们还有整个研究领域都是一个巨大的惊喜。”

胚胎那一小团细胞是怎么变成一个复杂的人的?研究人员们所知甚少。布林瓦卢说,这完全是一个“黑箱”。

泽尔尼卡-格茨和同事根据现有结果制作的人类胚胎形态发生模型(5-11天)。图片DOI:10.1038/ncb3347

“这让我感到不安,也让我有点儿尴尬,”他说,“因为我对果蝇、青蛙、鱼还有鸟的了解比对我自己发育的了解更多。”

这一进展应该会帮助科学家们探究许多存在已久的问题,包括:为什么有那么多妊娠以流产告终?不孕症治疗可以如何改进?先天缺陷是由什么造成的?胚胎干细胞究竟是如何工作的?

“我们会学到我们想象不到的东西,”布林瓦卢说。“这就像是问:‘如果看一组哈勃空间望远镜全新拍摄的照片,我可以从中学到什么?’很难回答这个问题,除非你真的看到了这些照片。”

其他研究人员也认同这个研究进展非常有前景。在一篇针对此研究的评论中,多伦多病童医院的珍妮特·罗桑特(JanetRossant)说这项研究可以为研究人员们“提供重要信息”。

而这就让我们回到了“14天规则”的当下状态了。

胚胎从什么时候起,可以算人呢

凯斯西储大学的生物伦理学家因索·休恩(InsooHyun)说:“如果没有其他办法可以获得对人类有益的有价值信息,我认为讨论一下是否可能重新商定这个停止点的位置,是绝对值得的。”对于那些认为对人类胚胎进行实验本身就是道德错误的人,允许胚胎进一步发育是很值得担忧的。

芝加哥大学的医生与生物伦理学家丹尼尔·苏尔马西(DanielSulmasy)说:“14天规定对科学家们能做的事情有很强的约束。一旦这个规定没有了,这等于是说人类胚胎研究里想做什么都可以了。”

“必须回答这个问题:’为了获得科学知识,我们对人类的所作所为是否有任何限制?’还有,都谁能算作人类?”苏尔马西说。

14天规则制定的时候,研究者还根本没法让胚胎在实验室内生存这么久。而眼下这项研究,因为这个存在已久的规定,这两组科学家在胚胎发育到14天的时候就主动终止了。但是这一研究也表明,他们本来是有能力让胚胎生存更久的。

当年选定十四天这个时间节点,是因为当时人们认为十四天大概是胚胎将要形成“原线(primitivestreak)”的时间。这个结构让胚胎开始产生更进一步的结构和个体性。

休恩说:“政策制定者还有其他人已经讨论了这个发育时间点,他们指出,如果人们认为人就是在这个时间点上首次成为独一无二的个体,那么它可能对人的道德信仰有重大意义。”

但休恩在和新研究同时发表的一篇论文中主张,最新进展意味着是时候重新思考这条规则了。

“现在我们还面临更多的问题——如果将这条时代孕间限制延后,有好的科学证据支持吗?”休恩说,“在今天的科学环境下,14天规定的目的是什么?我们还愿不愿意保留它?”

但是休恩强调,任何对14天规定的调整都需要谨慎和合作的国际讨论,至少和当年创造这条规定的讨论一样。

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日志标题:《《Nature》突破人胚胎研究的极限!重燃伦理讨论!》
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