袁 奇 黄步红
用体细胞成功地克隆出胚胎并从中提取干细胞,这是迈向干细胞治疗这一医学革命的一大步;若干年之后,你有毛病的器官,都可以用健康的“复制品”来替代
2003年4月,美国匹兹堡大学一个名叫Simerly的学者在《科学》杂志上发表了一篇文章。他认为,除人以外的灵长类,像猴子、猩猩之类的动物胚胎克隆很难成功。
仅仅10个月之后,韩美科学家就打破了Simerly的这一预言。2月中旬,汉城大学兽医学教授黄佑石和他的同事宣告,他们使用体细胞核转移技术,已经成功地从一个克隆人类囊胚中分化出了多能胚胎干细胞系,黄佑石因而为全世界所熟识,在他返回韩国后受到了英雄般的欢迎。
“我们将等待我们的人民和政府来判断这到底是不是一件有悖伦理的事。如果我们的政府决定禁止克隆人类胚胎,那我们会到国外继续我们的研究。”在韩国仁川国际机场,载誉归来的黄佑石宣称,他们的目标不是克隆人,而是为了提高人们在疾病治疗方面的认识和治疗技术。
消息可靠吗?
在科技史上,恐怕也只有有关UFO的假传闻才比有关人类克隆的假传闻多。以至于到了现在,有关人类克隆的任何一项突破,人们首先总是对它投以质疑的目光。
同Simerly一样,黄佑石等人的论文还是发表在《科学》杂志上。不管怎样,这依然是一份权威的科学杂志。
“他们是用DNA检测分析的,而且的确分析出,培养出来的胚胎干细胞遗传物质跟克隆移入的供体细胞是一样的。有这样的证据,我认为应该还是可靠的。过去说的克隆人成功,什么证据也没有,不得不让人怀疑;但这一次,他们的摘要上说:‘尽管不能避免孤雌生殖(即单独一个卵细胞分裂发育)的可能性,但是最后的DNA分析证明了克隆的胚胎干细胞遗传物质来源于体细胞。这个可靠性就大了。”国内同一领域的著名专家、中科院动物研究所的陈大元教授在接受本刊记者采访时说。
四个步骤,两大差别
“我们花了大约一年的时间才取得这一成果。”在接受中国《新闻周刊》采访时,黄佑石教授介绍了他们成功克隆人体胚胎的整个过程:
“首先,我们收集了人的卵细胞,然后通过在卵细胞透明带上钻孔并挤压的方式将细胞核物质摘除(这有别于通常去除卵子细胞遗传物质时采用针头吸出的方法,韩国科学家认为,这种方法会造成卵子细胞核周围胞质的损失)。”
“之后,我们从卵细胞捐献者身上获得卵丘细胞并提取出细胞核,随后将其植入同一捐献者已经去核的卵细胞内(而以往注入的DNA都来自另一个供者。有科学家认为,这次的DNA全部来自供卵妇女本身的卵丘体细胞,这样可能使DNA和新‘居住环境更加相容),然后采用电刺激使核与卵细胞相互结合起来。”
“结合完成以后,我们用某种化合物激活经过我们重构的卵细胞,然后将它们放在特殊的培养基中使其发育成为胚囊。”
“最后,我们将若干内层细胞团从胚囊中分离出来,并在此基础上建立起一个多能性的人类胚胎干细胞系。”
在第一、第二步中,他们采取了和以往截然不同的方法,这被一些科学家认为是他们成功的关键所在。另外,16名健康妇女为这项研究志愿捐献了242个卵细胞以及卵丘体细胞。如此多的新鲜卵细胞使研究人员得以尝试各种技术和化学添加剂来培养克隆胚胎。
参加这项研究的美国科学家——密歇根州立大学的西伯利博士说,充足的卵子来源使韩国科学家能够在19种不同的克隆方案中摸索。与此形成对比的是,2001年美国先进细胞技术公司克隆人类胚胎,他们只募集到19个卵子,对每个卵子还须支付4000美元给供卵妇女。
它比试管胚胎干细胞更具医学潜力
“人体干细胞克隆的成功,将有助于未来用生物高科技来解决临床当中目前还不能根治的一些疑难疾病。”陈大元说。
比如帕金森氏病、痴呆症及其他一些神经细胞疾病,都是因为神经细胞出现了障碍。科学家假如能够利用克隆的办法得到胚胎干细胞,然后诱导出所需要的一些目的细胞(即治疗所需要的细胞),临床治疗时就可以动手术把不好的细胞去除,把好的细胞种上去。这样,帕金森氏病就可以从根本上得到恢复。
糖尿病也一样。胰腺细胞出了毛病,医生可以动手术把出毛病的细胞去掉,把诱导出来的正常细胞种上去,细胞长好了,糖尿病就可以根治。而现在糖尿病都是注射胰岛素,实际上都是通过药物来维持,而不是真正根治。“这是一个非常具有方向性的、前景非常好的工作,意义非常重大,在临床治疗当中开辟了一个新的领域。”陈大元说。
在此之前,科学家已经能够从体外受精培养出的试管胚胎上获取干细胞。但相比之下,克隆出的人类胚胎干细胞更具医学潜力。“通过克隆胚胎获得的干细胞与原来的人体具有相同的基因序列,植入人体后不出现排异反应。比如这次获得的这些干细胞就可以植入捐献细胞的妇女体内而并不引起排异反应。”黄佑石告诉本刊记者。
据陈大元介绍,美国已经有过两个实验室成功得到人的胚胎干细胞的例子,但他们是采用体外受精得到的有性胚胎,将来即便诱导出目的细胞,移到病人身上也可能产生异体免疫反应。
干细胞疗法再等10年
“在治疗性克隆的长河里面,他们跨进了一大步。但如果说治疗性克隆就要取得重大突破,我认为还为时太早。”陈大元说,体细胞克隆成功了,内细胞团拿到了,能培养成胚胎干细胞,但这些还不够,胚胎干细胞还要诱导成为所需要的目的细胞,这个过程中每一步都有很多的困难。
“比如说:目的细胞成功诱导出来了,移植到清除了坏死细胞后的病人体内,能不能再生、能不能具有正常的生理功能等等,都要通过临床研究。”
“我们的研究仅仅显示了用于治疗的克隆研究具有其可能性。但真正要把这些细胞用于临床还存在很多的障碍。我估计,干细胞治疗要进入临床试验阶段,大约还要再等10年时间。”黄佑石这样告诉中国《新闻周刊》。
未来:人类胚胎,动物母亲
据陈大元介绍,中国的治疗性克隆工作现在也做到了胚胎干细胞阶段。中科院动物所还在做异种克隆来源的胚胎干细胞研究,就是把人的体细胞放到兔子等动物的去核卵子当中去。
“这个工作过去在很多国家有不同的看法,认为人的细胞怎么能放到动物去核的卵子中去。其实这只是一个研究工作。我们所做的这些动物模型研究最终也是服务于人的。”陈大元说,因为人类的卵子很难得到,如果能用动物的卵子作为万能卵子,把人的体细胞放进去进行培育,又假设将来能成功培育出胚胎干细胞并诱导出目的细胞,移到人身上治疗疑难疾病,同时对人又没有什么坏处的话,那么这个方法还是很重要的。
这个方法最早来源于中国。中国科学家第一次把大熊猫的体细胞放到兔子的去核卵母细胞里面去,培养成胚胎(这被评为1999年中国科技十大进展之一)。之后中国科学家把人的体细胞放进去核的兔卵母细胞中,成功发育到囊胚,并进行了胚胎干细胞培养。近年来,美国、法国、韩国也在按照这个模型做。
会不会成为克隆人的前奏?
既然用于提取干细胞的活体人类胚胎已经被成功克隆,从理论上说,现在要克隆一个人已经变得相当容易:只要把人的胚胎移到妇女的肚子里面去,那就是克隆人(它能否健康发育到大,那是另一回事)。
“但是韩国的、或者说绝大多数国家的工作人员都懂得这一点,就是必须要用法律来控制人类胚胎只能用于治疗性克隆,而不能用来制造克隆人。”陈大元说。
“我们的目标并不是要克隆人,而是要建立起用于干细胞治疗的干细胞系。我们认为,只要严格立法,禁止生殖性的人类克隆实验,就可以防止任何采用我们的技术来进行克隆人的企图。现在是世界各国着手制定禁止人类生殖性克隆相关法律的时候了。”黄佑石说。