核心提要:
1. 5月10日,英國宣布有不少于5名“三親嬰兒”出生。“三親嬰兒技術”也被稱為“線粒體捐贈治療”,該技術通過將健康女性捐贈者卵子與親生父母的DNA結合,共同制造嬰兒胚胎,以避免嬰兒患上線粒體遺傳病。值得注意的是,“三親嬰兒”體內超過99.8%的DNA都來自他們的親生父母。
2. 線粒體病屬于母系遺傳,中國國內的發病率在1/5000上下,且尚無有效治療方案。截至目前,研究人員已經發現了300多個可能導致線粒體病的致命性突變,而“三親嬰兒技術”是避免新生兒患上這類疾病的最佳解決方案。
3. 英國是現今世界上唯一批準“三親嬰兒技術”的國家,但全球第一位“三親嬰兒”卻是由美國的一位華裔生殖醫生在墨西哥操刀完成的。這名“三親嬰兒”出生于2016年,現已長到了7歲,身體各項指標都檢測正常。此后,烏克蘭的一家診所也成功應用“三親嬰兒技術”幫助7名嬰兒免受致命遺傳病的困擾。直到2019年,“三親嬰兒技術”被應用于治療不孕癥,使得一名不育的女性成功懷孕。
4. 然而“三親嬰兒技術”仍然備受爭議,失敗的案例也仍在發生。人們除了認為這項技術過于昂貴,無法應用在大多數病人身上之外,還在擔心三名父母所帶來的倫理問題。還有人質疑這項技術的本質就是在制造轉基因人。這使得“三親嬰兒技術”的未來發展十分敏感且備受爭議。
英國首批一個爸兩個媽“三親嬰兒”群誕生,這批嬰兒據說可預防致命遺傳疾病
在美國制造出首位一個爸爸、兩個媽媽的“三親嬰兒”誕生7年后,英國宣布他們首批“生產”了不少于5名“三親嬰兒”。
5月10日,英國人類受精與胚胎學管理局證實,英國首個體內含有三人DNA信息的“三親嬰兒”已經誕生。這是英國于2015年首次批準“線粒體捐贈治療”八年后,出生的首批“三親嬰兒”。為了保護嬰兒的隱私,包括嬰兒性別在內的所有信息依舊處于保密狀態,但英國人類受精與胚胎學管理局表示:截至4月底,這批嬰兒的人數不少于5名。
這種被稱為“線粒體捐贈治療”(MDT)的體外受精技術,使用來自健康女性捐贈者卵子與生育父母親的DNA結合,一起制造嬰兒胚胎,從而可以幫助生育母親避免將基因退化疾病遺傳給下一代。這個過程被命名為“三親嬰兒”,盡管嬰兒中超過 99.8%的DNA來自母親和父親。
英國的這批“三親嬰兒”誕生并不是首例。據了解,自2012年開始,已有32名患者獲準接受此類治療。另據相關報道,這種僅用于遺傳病治療的技術,目前已應用到了患有不孕癥的婦女群體。
英國人類受精與胚胎學管理局強調,目前線粒體捐贈治療仍處于早期階段,只有極可能將嚴重“線粒體疾病”遺傳給子女的人,才有資格接受“線粒體捐贈治療”。
從基因上來說,“三親嬰兒”有兩個母親一個父親,但是捐贈線粒體的“母親”和孩子的遺傳聯系較少。這意味著,這些孩子體內絕大部分的DNA(超過99.8%)依舊來自他們的父母,但還有大約0.1%的DNA和37個基因來自于第三位捐贈女性。
線粒體病是一種什么樣的疾病?“三親嬰兒”真的可以解決遺傳疾病問題嗎?
▎2018年8月14日,倫敦南部Create Health生育診所的一名胚胎學家在培養皿上工作。
什么是線粒體病?制造沒有缺陷的“超人”是否有違倫理?英國議會為何會批準立法?
線粒體(mitochondrial)是真核細胞的“能量工廠”,存在于人體的幾乎每一個細胞里。它的功能是將人體攝入的食物轉換成能量。線粒體內有一套獨立于細胞核的遺傳物質。線粒體病屬于母系遺傳,一旦母體存在缺陷,可引起嬰兒一系列廣泛的健康問題,包括代謝性中風、癲癇、心肌病、發育或認知障礙、糖尿病、聽力、視力、肝臟、胃腸或腎臟功能損害等。最新研究發現線粒體病可導致前列腺癌癥。這些癥狀可以出現在任何年齡,從嬰兒期到成年后期。目前尚無有效治療方案。
▎有缺陷的線粒體。
對于線粒體病的研究已有九十多年的歷史,1931年Alpers首先報道一例以大腦灰質受累為主的神經遺傳性疾病,被稱為Alpers病。1951年Leigh首先描述了以腦干對稱性壞死為特點的一組疾病,被稱為Leigh綜合征。1958年Kearns和Sayre等報道了一例進行性眼外肌癱瘓伴隨視網膜色素變性和心肌病的患者,被稱為Kearns-Sayre綜合征。1962年Luft等首次報道一例以骨骼肌極度不能耐受疲勞為特點的患者,生化研究證實為線粒體氧化磷酸化脫偶聯引起,首次提出線粒體病的概念。在20世紀70年代,因為生化和酶組織化學技術的發展,Leigh綜合征和Kearns-Sayre綜合征被證實為線粒體病。
▎通過來自健康女性捐獻者卵子的組織制造沒有母親攜帶的有害突變的IVF胚胎。
截至目前為止,研究人員已經在300多個基因中發現了致病性的突變。紐卡斯爾大學的Doug Turnbull教授治療線粒體疾病患者已有數十年,據他透露,在英國,大約每3000到5000人中就有1人患有線粒體疾病。而據相關數據,線粒體病在中國的發生率為1/5000
由于線粒體DNA是從母親遺傳給后代,為避免因線粒體DNA缺陷而產生有遺傳病的后代,科學家們提出了線粒體替代療法(mitochondrial replacement therapy, MRT),就是用健康女性的卵細胞線粒體代替有缺陷的線粒體,母親卵子的細胞核DNA加上父親精子的DNA,構成一個完整的胚胎。也就是說,新生兒將有三位生物學父母:兩位母親,一位父親。這一超前的體外受精技術首先在英國進行了合法化的試驗。英國議會在2015年2月3日就是否允許“三親嬰兒”出生進行決定性表決,結果以382票贊成,128票反對獲得通過。這是世界上至今唯一一個批準“三親嬰兒技術法案”的國家。此后,英國紐卡斯爾生育中心于2017年獲得了第一個飽受爭議的治療許可。
華裔醫生創造了世界首個“三親嬰兒”,至今已7歲
英國雖然是全球第一個批準了“三親嬰兒技術法案”的國家,但全球第一位“三親嬰兒”的誕生,卻在墨西哥,由美國的一位華裔生殖醫生為這位母親進行了首次“線粒體移植”。
這位名叫阿卜拉希姆·哈桑的孩子,生于2016年4月6日,今年已經7歲。這也是這種“三親嬰兒移植方法”在人類身上使用的歷史。
2016年9月,這個男嬰的主治醫生團隊在美國《生育與不孕》雜志上發表學術論文,公開了他的出生過程。文章披露,這位“三親嬰兒”的的母親來自約旦,是一位Leigh綜合征患者。她身上四分之一的線粒體攜帶有亞急性壞死性腦病的基因,這使得她生育的孩子無法正常發育,導致4次流產,即使是幸運生育下來兩個孩子,也相繼因該遺傳病在8個月和6歲時去世。Leigh 綜合征在這個家庭的遺傳譜系里成為了難以避免的母系遺傳病。目前沒有有效的治療方法,醫生大多建議這種疾病患者直接放棄生育,以免忍受喪子之痛。但這對夫妻對此并沒有放棄。
他們找到了美國紐約新希望生殖中心,該中心由美籍華人醫生張進(John Zhang)于2004年創建,張醫生1984年在浙江大學獲得學士學位后到英國留學,在伯明翰大學和劍橋大學取得碩士學位和博士學位,之后前往美國,成為試管嬰兒領域公認的頂級專家,在輔助生殖方面具有豐富經驗。張醫生提出了這項即使在7年前也仍為大膽的方案——“線粒體替代療法”。張醫生一直在研究使用所謂的“三親技術”來避免線粒體疾病的方法。從理論上講,“線粒體替代療法”的主要方案有三種,原核移植、紡錘體移植和極體移植。英國批準的方法稱為原核移植。但這種技術并不適合這對夫婦——作為穆斯林,他們反對破壞兩個胚胎。所以張醫生采取了紡錘體移植。即在受精前進行,將母親的卵子中的紡錘體復合體提取出來,移植到供體相應的卵母細胞中,再進行受精。這個嬰兒除了擁有父母的細胞核基因,還擁有捐贈女性的線粒體DNA。由于美國尚未批準線粒體替代療法,張進醫生團隊和這對中東夫妻最終選擇前往墨西哥,并獲得了墨西哥診所內部審查委員會的特別批準。 這名約旦孕婦懷孕37周后產下了這名男嬰,根據檢測,嬰兒體內各組織細胞的線粒體變異比例各不相同,介于2.36%-9.23%,但一般線粒體疾病發病需要變異達到20%以上,所以這是一名健康的孩子。這名嬰兒至今仍健康的活著,各項體征都監測正常。“三親嬰兒技術”至此進入一個高速賽道。
2017年1月5日,烏克蘭一名婦女成功生下一名擁有3位父母遺傳基因的嬰兒,成為世界上第二個“三親嬰兒”。與上一個“三親嬰兒”不同的是,該嬰兒在生育過程中采用的是英國批準的“原核移植”技術。該技術用另一位卵子捐贈者的正常線粒體替換了“親媽媽”不健康的線粒體,相當于把母親、父親和捐贈者三個人的細胞拼到了一起。因此,生出來的嬰兒也就有了三種基因。報道證實,到目前為止,幫助這名烏克蘭婦女生育的Nadiya診所已經有7名嬰兒出生。2019年4月9日,希臘誕生了一名同樣被冠以“世界第一”頭銜的“三親嬰兒”。但這名孩子的誕生并非為了治療遺傳疾病,而是為了治療不孕癥。他的母親沒有任何線粒體疾病,他的醫生使用紡錘體移植技術,使她成功懷孕。替代療法是生殖技術的一個重大突破,被稱為第四代試管嬰兒技術。這一移植方法,理論上將會成為不孕癥的福音
2016年,張進醫生因完成世界首例“三親嬰兒”而入選Nature 2016年度十大科學人物,但在2017年論文發表后,FDA向張進發出警告信,要求他及所在診所停止對這種技術的進一步宣傳。
第四代試管嬰兒技術其實是基因編輯?中國為何至今無類似研究?
“三親嬰兒技術”盡管成功的案例很多,但失敗的案例仍然在發生。這項前沿技術在1990年代,差點引發人道災難。其安全性與倫理至今仍備受爭議。據《新科學家》雜志報道,美國一家診所的醫生試圖使用三個人的DNA來創造嬰兒,結果兩個胎兒仍然出現了遺傳疾病,這項技術隨即被FDA制止。這表明,“三親嬰兒技術”,仍然可能出現失誤。2014年6月,英國生育監管機構曾在一份報告中表示,根據三個人的DNA制造胚胎的有爭議的技術“似乎并不安全”。FDA至今仍未批準這項有爭議的試管嬰兒技術。對于線粒體捐贈治療,輿論褒貶不一。爭論大多集中在這項技術價格昂貴,大多數病人如無經濟援助,仍無法實施同時“三親嬰兒”可能會經歷與捐贈者之間令人困惑的關系,捐贈者可能被認定為“第二母親”或“第三父母”。作為生物學層面的遺傳貢獻者,捐贈者可能會在未來聲稱自己是父母,這使其成為一個不可預知的風險。而這項技術本身,至今也仍然不成熟。許多批評人士反對人工生殖技術,認為還有其他方法可以避免將疾病傳給孩子,比如卵子捐贈或篩查測試,而且這些實驗方法尚未被證明是安全的。而對于這個所謂的“三親嬰兒”倫理的擔憂與所謂可能創造出超人的擔憂,一度成為人們爭論的焦點。英國納菲爾德生物倫理委員會主任休·惠托爾認為,“三親嬰兒”的說法具有誤導性,不恰當,也無益,因為來自捐贈者線粒體的基因只有37個。父母細胞核DNA遺傳的基因超過2萬個,所以線粒體基因的作用幾乎可以忽略不計,而且線粒體基因甚至遠遠低于通過輸血或器官移植獲得的捐贈者基因。整體而言,提供細胞核基因的父母決定了后代99.8%的基因,只有0.1%的基因由捐贈線粒體DNA的女性提供,“三親嬰兒”的相貌、血型、染色體、性格等基本特征只會遺傳自自己的父母。這項被稱為第四代試管嬰兒的先進技術,實質上是一種生殖細胞的基因治療技術,可視作一次對人類細胞的“轉基因”——將母親有遺傳病基因的線粒體更換,達到阻斷疾病遺傳、優生優育的目的。
有反對者撰文認為,這事實上是在制造轉基因人。一些批評者認為,這項技術的本質就是人造胚胎,相當于“設計”新生兒。依賴這種技術,研究人員可以對胚胎實施基因改造,以干預新生兒的發色和成人后的身高。
這是首次母體遺傳DNA“種系”發生改變,標志著試管嬰兒倫理道德的轉折點。而參與研究的科學家辯解說,額外的線粒體DNA片斷并不參與嬰兒的基因重組與改造,而且這種“無害”的遺傳物質不會影響到正常的智力、性格發育,因此,這批嬰兒的基因和基因組并未被修改,不能稱其為“轉基因嬰兒”。
基因編輯技術在國內是一個敏感區。2018年,南方科技大學副教授賀建奎宣布將基因(CCR5)經過修改后,可以天然抵抗艾滋病病毒HIV的雙胞胎出生,引發倫理爭風波并獲刑。我國也制訂了“將基因編輯、克隆的人類胚胎植入人體或者動物體內,或者將基因編輯、克隆的動物胚胎植入人體內,情節嚴重的,處三年以下有期徒刑或者拘役“的刑法新條例。據了解,目前國內“三親嬰兒技術”的研究,仍處于個案研究。至今無正式的臨床試驗開展
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