转基因婴儿——设计婴儿的新里程

秋水

今年6月29日，一位叫柏希的女婴降临人间，她是我国第一例“设计婴儿”。由于柏希父母患有地中海贫血，而且之前已生育了一名重症地贫孩子婷婷，为了治疗婷婷的疾病，需要再设计一名健康的孩子出生，以挽救婷婷。为此，婷婷的母亲通过试管婴儿技术孕育了12个胚胎，医护人员通过遗传学诊断技术挑选出不携带地贫基因，同时又与婷婷的白细胞抗原系统相匹配的胚胎，植入婷婷母亲体内。于是，柏希的脐带血可以为姐姐婷婷提供用于治疗重型地贫的造血干细胞。

设计婴儿的起源

一些患有遗传病，如地中海贫血和有基因缺陷的夫妇希望生育自己的健康孩子，为了帮助这些家庭，英国哈默·史密斯医院温斯顿爵士领导的一个研究小组进行了长期探索，于1989年研发了一项人工生殖技术，称为（胚胎）植入前遗传诊断(PGD)。这项技术是在体外受精-胚胎移植过程中，择时对配子（精子和卵子）或胚胎进行活检，再采用分子生物学技术进行遗传学诊断，选择基因表型正常的胚胎进行移植。

通俗地讲，医生通过体外授精的方法，制造出多个胚胎，再对这些胚胎进行基因检查和筛选，挑选出没有基因缺陷和最适宜的胚胎植入母亲的子宫孕育，然后产下健康的婴儿。

这样的孩子由于是为了避免其基因缺陷而在出生前进行了基因筛选，所以称为设计婴儿，但是后来在语义上也称那些为了有某些长处而在出生前就对其基因构成进行了选择的婴儿。

其实，最早的设计婴儿不仅是为了生下健康的孩子，而是为了生个弟弟或妹妹来救治有遗传病的哥哥或姐姐。早在2000年，美国芝加哥生殖遗传研究所就已经用植入前遗传诊断帮助一些患有遗传病的夫妇生育健康孩子来救治患有遗传病的孩子。美国科罗拉多州的丽莎和杰克·纳什于1994年生下一名叫莫莉的女孩，但是莫莉患有范可尼贫血，是一种血液病，很难治疗。但莫莉如果能获得亲属的干细胞则可以治愈疾病，因为组织配型相符的亲属的干细胞既可以生长为新生的功能正常的血液细胞，又不会导致免疫排异反应的发生。

于是，纳什夫妇求助于芝加哥生殖遗传研究所，该研究所的医生利用这对夫妇的生殖细胞进行了人工授精，产生了几个胚胎，然后对胚胎做了与莫莉相匹配的组织配型和遗传病筛查，即植入前遗传诊断，结果于2000年8月9日诞生了一名健康的男孩，取名亚当·南西，他就是莫莉的弟弟。后来，医生通过手术取出南西的骨髓以治疗他的姐姐的贫血病，并获得成功。这与今天中国医生用妹妹柏希的脐带血提取造血干细胞治疗患地贫病的姐姐婷婷是一样的原理。

迄今，全世界已有数千名经植入前遗传诊断而诞生的孩子，无论他们是设计来提取干细胞救哥哥还是姐姐的命，抑或是患遗传病的夫妇本身为了获得健康孩子而进行的设计，都可以称为设计婴儿。

设计婴儿的升级版

2012年7月初，转基因婴儿在美国诞生的事实让设计婴儿有了升级版。美国新泽西州再生医学研究所的雅克·科恩研究小组称，他们主持的人工生殖研究在过去3年中已经产生了15名婴儿，现在两名接受检测的婴儿结果显示，他们体内拥有来自3位“父母”的遗传基因。这种有着多位父母基因的婴儿可称为转基因婴儿。

转基因婴儿的母亲卵子细胞核之外的线粒体DNA（也是一种遗传物质，但位于细胞质中，是非细胞核基因）有问题，因而造成不育。因此，需要把其他健康女性捐赠的正常卵子中的线粒体基因注入转基因婴儿母亲的卵子中，以帮助她们受精怀孕，并产下所谓的转基因婴儿。

具体做法是，研究人员对一些不孕不育女性的卵子细胞进行检查后，发现是她们卵子中的线粒体DNA有缺陷。于是，研究人员利用探针从捐赠的健康卵子中提取健康的细胞质，后者就包含了线粒体和其他细胞器（细胞质中包括线粒体在内的其他一些物质，如内质网、中心体、叶绿体，高尔基体、核糖体等），然后注射到不孕不育女性的卵子中。由于线粒体DNA本身就是遗传物质，所以孕育出来的婴儿会拥有两位母亲和一位父亲，只不过，这两位母亲一位是细胞核DNA母亲，一位是线粒体DNA母亲。

换个角度来理解，转基因孩子就是拥有外源性线粒体DNA的孩子，而且这些基因同样会通过母系遗传下去。因为，线粒体DNA的特点之一是，只遗传给女儿，不遗传给儿子。由于有这样的特点，拥有了外源性健康线粒体DNA的后代也就不会把遗传疾病再传下去了。

比较起来，胚胎植入前遗传诊断不过是对一对夫妇的受精卵进行检查，并选取健康的胚胎进行移植和生育，其间没有其他人的基因加入。而转基因婴儿则是加入了另一位母亲的线粒体基因，比起胚胎植入前遗传诊断的设计婴儿来，更为复杂，也更进了一步，称为设计婴儿的升级版。

尽管科恩称，他们帮助孕育的转基因婴儿“是首例通过改变人类生殖细胞基因培养出的正常、健康婴儿”，但是这并非第一次，因为这种婴儿的本质就是“三P”婴儿（three parents)，即有三位亲代，只不过科恩等人培育“三P”婴儿不同于过去其他一些培育“三P”婴儿的技术路径。

不同于科恩等人培育“三P”婴儿的一种主要方法是，由于患有遗传病的女性细胞质中的线粒体DNA有缺陷，因而在生殖时可以不用其线粒体DNA，方法是将患有遗传病女性的卵子中健康的细胞核DNA（含有该女性主要的遗传物质）提取出来，卵子的细胞质等可遗弃。然后再把健康的细胞核DNA植入捐赠的健康女性的去掉细胞核的卵子中，这种卵子就包含了患遗传病女性健康的细胞核和捐赠的卵子健康的线粒体DNA，这实际上是一个组装的有两位女性遗传物质的卵子。然后再用患病女性的丈夫的精子对这种组装的卵子授精，形成受精卵，再植入女性的子宫中孕育。生下的孩子也就是“三P”婴儿。

当然，孕育“三P”婴儿还有另一种做法。首先是让一对夫妻（妻子患有线粒体遗传病）的精子和卵子进行授精，形成受精卵，然后在受精卵发育仅几个小时的时候将受精卵的细胞核DNA取出，这个受精卵的细胞核实际上包含的是夫妻二人主要的遗传物质——细胞核DNA。随后再把受精卵的细胞核DNA植入另一位健康女性提供的已事先移除细胞核DNA的卵子中，继续发育为胚胎，这种胚胎也包含了两名母亲和一名父亲的遗传物质，之后再让胚胎在子宫中发育，生下“三P”婴儿。

2012年1月，英国已有数名研究人员向政府申请，希望以此种方法帮助患有线粒体遗传病的女性生育健康的后代。人类的遗传病中，大约有50多种与线粒体缺陷有关。而在普通人中，平均每5000人就有一人的线粒体DNA有缺陷。因此，设计“三P”婴儿的主要目的是为了避免线粒体遗传病孩子的产生。

设计婴儿的放行与限行

作为一种现代医学技术，设计婴儿无论是作为一个过程还是一种结果，都既是社会的需求，也必须要面对社会。对这种技术开绿灯还是红灯，需要一个社会达成共识。然而，设计婴儿自产生以来，在不同国家引发了激烈的伦理争论，也因此经历着不同的管理。其中，设计婴儿在英国经历的伦理争论和行政与法规管理的反复最有代表性。

尽管植入前遗传诊断作为当初最简单的设计婴儿技术是由英国人发明的，但是，从其问世以来，就受到广泛的质疑。反对设计婴儿的人群和团体，如英国反流产组织认为，政府为设计婴儿开绿灯，等于打开潘多拉魔盒。尽管英国人工授精与胚胎管理局(HFEA)决定可以采用植入前遗传诊断来生育健康的孩子，但是反对者担心生育这样的孩子会产生数个胚胎，这些胚胎在之后就会被毁掉，难道人们可以为拯救一个生命而有意地制造并杀死另外几个生命？宗教界人士也认为，用这种方法人为地制造一个用来生产“零部件”的婴儿，无异于将制造出的婴儿当成“商品”，这是向危险的方向迈出了一步。

另外，反对者还担心的是，如果现在可以设计生育健康的婴儿，并且用这种健康的婴儿的“零部件”，即他们的骨髓和其他器官来挽救其兄弟姊妹的生命，那么将来人们就有更好的理由来设计更高级的婴儿，例如可以设计婴儿的肤色、眼睛颜色、强健的肌肉和骨骼、高智商的大脑。这就不可避免地会走向创造超人和天才。

正因为有这样的争论，设计婴儿在英国是一波三折。2002年2月22日，英国HFEA批准了拉赫和沙哈娜·哈什米夫妇为拯救他们患有地中海贫血的儿子扎伊恩而生育一个经过遗传基因筛选的婴儿的请求。然而，英国核心伦理（一个涉及生殖技术的公益组织）的主任约瑟芬·昆塔维尔向英国最高法院提起诉讼。昆塔维尔称，“我们不能允许某些组织对‘设计婴儿的程序是否可行拥有最终决定权。今天它同意‘设计用于治疗疾病的婴儿，明天它可能就会进行性别的选择。接下来，可能就轮到了头发颜色或眼睛颜色的选择。这绝不仅仅只是个伦理道德问题。”

结果，2002年12月27日，英国最高法院做出判决：HFEA无权批准对试管婴儿进行胚胎植入前的遗传诊断。以“为向其患病的兄弟姐妹捐献血液干细胞或骨髓”为目的而制造设计婴儿的行为属于非法。HFEA也下达禁令，禁止向有病的兄弟姐妹捐赠组织而筛选胚胎，但是，基因筛选可用于治疗遗传疾病。

随后，英国德贝郡的杰森·惠特克和米歇尔·惠特克夫妻提出了进行胚胎植前遗传诊断的申请，准备再生一个孩子，为患有先天性红细胞再生障碍性贫血的儿子查理进行干细胞移植，但未获得HFEA批准。于是，惠特克夫妇前往美国，求助于芝加哥生育遗传研究所，结果，2003年6月，一位名叫杰米·惠特克的英国设计婴儿诞生，他主要是为了救治其哥哥而问世。

由于科学的进展和患有遗传病家庭的支持，2004年7月，英国HFEA取消了“向有病的兄弟姐妹捐赠组织而筛选胚胎”的禁令，同意无论是作为需要生育一名健康的孩子，以及为了救治有遗传病的兄弟姊妹的目的，都可以采用植入前遗传诊断技术。

管理和法规的差异

设计婴儿在不同的国家有不同的管理，而且，即便在一个国家，由于设计婴儿技术有不同的层次和技术路线，因而也面临着不同的法规管理。

设计婴儿不过是人工生殖技术的一种方式，而中国对人工生殖技术有一系列的法规管理。中国卫生部于2003年发布了重新修订的《人类辅助生殖技术规范》、《人类精子库基本标准和技术规范》、《人类辅助生殖技术和人类精子库伦理原则》。这三者合称为《技术规范、基本标准和伦理原则》，自2003年10月1日起执行。

其中，《人类辅助生殖技术规范》规定，植入前胚胎遗传学诊断适应症目前主要用于单基因相关遗传病、染色体病、性连锁遗传病及可能生育异常患儿的高风险人群等。这意味着采用植入前胚胎遗传学诊断以孕育健康后代的设计婴儿方法在我国是被许可的。也因此，设计柏希出生的中山大学第一附属医院妇产科生殖医学首席科学家周灿权认为，该技术的成功将为广大需要进行造血干细胞移植且仍有生育意愿的家庭带来福音。由于除了地贫外，杜氏肌营养不良、石骨症、软骨发育不全等单基因疾病，都可能通过这种方法治疗，因此，今后这种技术的应用将更加常态化。

然而，对于升级版的设计婴儿，即转基因婴儿，目前在中国和英国是不允许的，而在美国是许可的。原因就在于这种高级形式的设计婴儿可能带来一系列令人担忧的问题。对转基因婴儿最大的担忧是，他们拥有两位母亲的遗传物质，其中额外的遗传物质是线粒体DNA，也许这种额外的基因会造就未来的超人，或者说新种人类，他们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，这就必然会给社会带来无尽的麻烦。例如，转基因婴儿成长后可以通过高智商和强壮体魄主宰世界。

当然，目前对于线粒体转基因婴儿可能成长为超人只是一种怀疑，现有的研究表明，线粒体DNA是一个环状染色体，编码13个蛋白质、各种RNA和几个调节酶。但是，90%以上的线粒体蛋白质还是要由细胞核DNA编码。并且，由于每个卵细胞在细胞质中有好几百个线粒体，它们编码或参与编码的物质包括细胞色素氧化酶、三磷酸腺苷（ATP）酶和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）脱氢酶等，这些物质在人的能量代谢、内分泌功能等方面有着重要的作用。例如，NADH脱氢酶就在人的糖酵解、糖异生、三羧酸循环及呼吸链中发挥着不可替代的作用，因此，研究人员担心额外的线粒体基因是否会创造出超人也是有理由的。只不过，今天这种怀疑还没有事实证明，因为转基因婴儿即使出生，要长大成人和融入社会，还需要几十年的时间来证明。

但是，鉴于对转基因婴儿的担心，一些国家法律明文规定禁止从事这类人工生殖技术。中国修订后的《人类辅助生殖技术规范》禁止人类与异种配子（精子和卵子）的杂交；禁止人体内移植异种配子、合子（受精卵）和胚胎；禁止异种体内移植人类配子、合子和胚胎；禁止以生殖为目的对人类配子、合子和胚胎进行基因操作等。这些规定说明，中国对于转基因婴儿是禁止的，因为转基因婴儿就是对人类精子、卵子、受精卵和胚胎进行了基因操作，让后代多拥有了另一位母亲的线粒体DNA。

但是，转基因婴儿显然也有正当的要求，即避免生育与线粒体缺陷有关的遗传病孩子，因为与线粒体相关的遗传病有50多种，包括骨髓-胰腺综合征（Pearson综合征）、遗传性视神经病（Leber病）和帕金森氏病等。而且，设计婴儿的发展在未来可能还会取得比转基因婴儿还要大的突破，因此，也必然会持续引发社会的争论。未来，关于转基因婴儿和其他人工生殖技术的行政管理和法规是否会改变，也是一个未知数。

【责任编辑】张田勘