“1爹2个＂妈＂：未来基因技术能定制＂完美婴儿＂？”

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展出品|本科学生栏目组翟中超

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注:线粒体。 (图/shutterstock )

如果科学家们发现了预防疾病和克服不孕的新方法，他们将受到普遍的赞扬。 但是一旦涉及到基因工程，就会引起很多争论。 生殖医学中的基因工程特别可怕。 因为它涉及改变后代的基因。 新技术在相对开放的美国也会引起争论。

故事是，医生们利用比较新的技术，帮助了一对夫妇如果不变异、不干扰基因，他们的孩子就会得遗传性线粒体疾病。 把中学时的线粒体知识还给老师就没问题了。 接下来简单复习一下。

线粒体替代疗法( mitochondrialreplacementtherapy )，简称mrt，因制造“三亲宝宝”而成为头条新闻。 这种治疗方法与胚胎中线粒体基因的交换有关。 因为需要修正的胚胎有线粒体疾病的风险。 这是因为要更换给体第三父母健康的线粒体dna。

线粒体dna突变引起的疾病对人体内大部分细胞都是不可缺少的，如癫痫发作、发育迟缓、失明、器官衰竭等。

“线粒体替代疗法的目标是防止孩子出生后伴随轮椅和缺氧的状况。 英国布朗大学专门从事生殖生物学研究的艾瑞亚·达西教授说:“这些孩子注定要经历缓慢痛苦的死亡过程，孩子的父母一定痛不欲生。” “人们都有同感。 这种感情不难理解。”

但是，就线粒体替代疗法而言，会产生相当大的分歧。 这是别的方法的体外受精吗？ 还是早期基因的形式？ 在后者的情况下，这样的方法会很快引起人体优化风险的尝试吗？

年，英国成为第一个将线粒体替代疗法正式合法化的国家，遗传性疾病的预防要求也将得到严格遵守。 今年2月，英国纽卡斯尔生育中心的医生对两个母亲进行了这种治疗。 澳大利亚和新加坡目前正在效仿英国考虑是否允许这种治疗方法。

在美国，由于在一个资金预算案中偷偷增加了附加条款，从此以后，禁止了对该实验的流程研究。 科学家们对这项禁令感到困惑。 因为大部分科学家认为这个治疗方法值得研究。

但是，这没能阻止美国医生。 这位医生名叫约翰·张，在纽约开了产子诊所，约翰·张在墨西哥实施了夫妇线粒体替代疗法。 另外，乌克兰诊所正在与约翰·张的诊所合作，为能支付一万五千美元费用的美国人提供这项服务。

因为线粒体替代疗法为了操作胚胎，改变了当事人后代的基因，引起了很多批评。 在过去的两年中，利用线粒体替代疗法出生的婴儿极少数，不知道这种疗法会对这些孩子产生什么样的长期影响。

但是，线粒体替代疗法并未脱离其他生育治疗，因此，一位科学家认为，如果有越来越多的研究和适当的监管，该疗法将习惯于司空，将来，对于将孩子与自身基因联系起来的女同性恋夫妇，该疗法将

通过基因疗法和基因技术改变人类后代dna的可能性不断提高，线粒体替代疗法的例子表明，有必要面对这些棘手的伦理问题展开对话。

那么问题来了。 线粒体替代疗法的工作原理是什么？ 我们应该担心吗？ 为什么这个治疗方法在美国被禁止？ 在回答上述问题之前，您需要了解以下副本。

线粒体dna的解释

你可能记得线粒体被称为细胞的“发电站”，因为我们所有的细胞都有线粒体，其首要功能是制造向人体内大部分过程提供能量的高能分子。 但是线粒体特别感兴趣的是，它有自己的dna。

约99.9%的人体dna存在于细胞核中作为染色体，剩下的0.1%位于线粒体中。

注:线粒体本身也有dna。 (图/美国国家人类基因组研究所/维基共享资源)

卵子给精子受精后，就会产生带有dna的细胞核，其中一半来自母亲，另一半来自父亲。 但是精子线粒体没有进入卵子，所以婴儿细胞只能得到母亲的线粒体dna。 换言之，线粒体dna只由母亲传给孩子的模式称为母体遗传。

注:线粒体dna只由母亲遗传，细胞核的dna父母遗传。 (图/美国加州大学)

虽然线粒体dna的遗传没有像细胞核dna那样得到充分的研究，但有研究表明，如果母亲的线粒体dna存在某种变异，下一代罹患严重疾病的风险就会增加。

三个人做一个胚胎

那么，如果线粒体替代疗法起作用了呢？ 这种疗法需要证明不是基因。 因为医生代替了细胞核以外的dna。 更具体地说，这属于基因操作的范畴。

人体细胞的细胞核中含有约3万个基因，而线粒体中只含有37个基因。 线粒体的这些基因只为制造三磷酸腺苷(简称atp )相关的蛋白质指定遗传编码，三磷酸腺苷这一分子为人体大部分细胞过程提供能量。

和人体内的其他dna一样，我们的线粒体dna也会变异，产生错误的蛋白质。 这些有缺陷的蛋白质引起leigh综合征(也称为亚急性坏死性脑脊髓病)和肌阵挛性癫痫伴有破碎红纤维综合征(也称为merrf )的神经系统疾病，前者由脑组织损伤引起，后者由肌肉和神经细胞异常引起

上述疾病非常罕见。 据估计，每000人中就有1人患有线粒体疾病，这是细胞核和线粒体dna变异造成的，细胞核dna变异的影响更大。 根据年的数据，纽卡斯尔大学的研究人员估计，由于线粒体dna的突变，美国每年约有778名新生儿患有遗传疾病的风险。

如果某人的母亲不想将自己的线粒体dna传给后代，线粒体替代疗法是可行的处理方案，医生只需要采用其他女性捐赠者的线粒体。 因此，虽然听起来像“三亲婴儿”之类的是说谎，但最终，胚胎中只含有少量的供体dna。 线粒体替代疗法产生的新一代dna的99.9%来自他们的精卵父母。

线粒体转移有多种方法，但最常见的是原核转移和纺锤体转移两种。 这个介绍有点多又复杂。

在原核转移中，母亲的卵子和捐赠者的卵子用试管受精。 破坏捐赠者卵子中受精的核(也称为原核)，将母亲卵子中的原核放回去。 因为后者兼有父母的dna。

在纺锤体转移中，来自母亲的核dna (也称为纺锤体)被移植到供体的卵子中，代替供体的dna。 然后，医生利用卵细胞浆内的单精子注射技术将父亲的精子注入新卵细胞内。 胞浆内的单精子注射技术与体外受精有点相似，但也有前者直接将精子注射到一个卵细胞中，后者将精子通过培养皿自己放入卵细胞中的区别。

原核转移比较简单，价格低廉。 因为原核比纺锤体大，容易成像和操作。 但是，这引起了道德问题和宗教界的质疑。 因为这会导致受精细胞核的破坏。 有些人认为和堕胎很像。

纽卡斯尔生殖中心的科学家采用原核转移法，约翰·张的诊所采用纺锤体转移法。

英国医院对线粒体替代疗法保持沉默，医院情报处也表示目前无法接受媒体采访。 但是，据英国《卫报》报道，英国医院已经给两名女性做了这个手术。

为什么美国禁止线粒体替代疗法

在美国进行线粒体替代疗法是违法的，但英国走在这个疗法的最前面。 然而，线粒体替代疗法背后的大部分研究和使用该技术出生的第一个婴儿是美国科学家和医生的研究成果。

2009年，俄勒冈国家灵长类研究中心的研究人员在恒河猴成功实施了线粒体替代疗法。 这样的研究和之后的研究得出了线粒体替代疗法有可能应用于人类的结论。

考虑到这些数据和研究，美国食品药品管理局的细胞、组织、基因疗法咨询委员会每年召开会议，会议最终得出结论，在合法化之前，还需要进行越来越多的研究。

随后，美国食品药品管理局要求美国国家科学院的委员会审查这一进程，并随后发表了报告。 据报道，在监管下线粒体替代疗法可以合法化。

美国国会通过年度综合拨款法案时，进展停滞。 另外，据说法案的附加条款之一是禁止生殖细胞系统的编纂。 这个条款意味着针对卵子、精子、早期胚胎的所有基因工程都被禁止，自然也不允许遗传给多代的基因编辑。

随着人们对基因技术的兴趣增加，也许有一天科学技术能制造出“人工培育的良种婴儿”。 考虑到这一点，这个附加条款可能会成为法律的正文。

但是这里也有很大的不同。 线粒体替代疗法与crispr等基因技术相比，对胚胎基因的控制要少得多。 因为线粒体只有人体0.1%的dna。 但是，由于线粒体替代疗法与卵子中的dna改变有关，根据上述附加条款，这也是违法的。 目前还不清楚那些国会议员提出了这个附加条款，但这个条款每次都会更新，在年的法案中依然存在。

年法案通过前，约翰·霍普金斯大学伯曼生物伦理研究所董事杰弗里·Kahn ( Jeffrey Kahn )专门判断线粒体替代疗法委员会主席。 凯伦为线粒体替代疗法合法化进行辩护。 “我们向食品药品管理局提交了报告。 结果，在同一周通过了预算法案，”凯伦说。 “法律顾问说我们提出的建议违反了禁令。 ”。

目前，美国国内的女性如果有线粒体基因变异，国内也无法进行这样的手术。 为了避免这些限制，约翰·张带着夫妇去了墨西哥西部的城市瓜达拉哈拉，年实施了线粒体替代疗法。 之后，约翰·张收到了美国食品药品管理局的来信，告知他违反了法律。

因此，线粒体替代疗法在英国很受欢迎，但在美国的应用依然悬而未决。

英国布朗大学的阿达西说:“线粒体替代疗法在技术上被解释为生殖细胞系统的编纂，因为这种疗法也纳入了上述附加条款。” “我觉得条款把这个治疗方法与基因相关联很遗憾。”

阿达西继续说:“这其实是美国人的想法。” "更不幸的是，这个想法还影响到了其他地方. "

重大伦理问题

由于生殖细胞系统的改变，或者改变卵子、精子或早期胚胎中的dna，理论上与改变人类后代有关，因此存在争议。 特别是在法规少或者完全不存在法规的地方，例如乌克兰，如果科学家被允许改变生殖细胞系统，情况就会很危险。

crispr是一种强大的基因方法，年内被用于制作胚胎。 作为响应，科学家们在“细胞”( cell )上发表了声明。 本质上，不应该禁止基因改造的研究，但应该有适当的监督。 这些讨论非常重要。 因为我们应该意识到科学的力量。

“显然有伦理关怀，”阿达西说。 “可能会联想到二战中的所谓优生学”二战中的所谓优生学是不光彩的，具有明显的反人类属性。

优生学的观点认为，人类通过选择性培养可以培育出完美的物种。 二战中，纳粹运动提出的“雅利安人”计划可谓臭名远扬，他们打着这个旗号根除了不喜欢的人。 在美国，优生学也有相当黑暗的历史。

但是，线粒体替代疗法是优生学上的飞跃。 线粒体中只有37个基因，因为这些基因主要通向新陈代谢相关的蛋白质。

阿达西说:“一个身体对所有可能性都应该开放，但对大多数人来说不太容易。” “不是说你不应该考虑负面影响，而是应该考虑正面和负面的影响。 ”

许多科学家认为基因改造很有意义，因为它可以防止一些遗传性疾病传给下一代。 正如凯伦所说，他们不相信生殖细胞连接是“天生不可侵犯”的。

阿达西继续说:“如果能够处理安全性、不明确性、正确性的问题，生殖细胞系统的编辑也会被接受，也会受到尊敬。” “对比特别容易遗传的huntington病(也称为慢性进行性舞蹈病)。

年，美国遗传学社会中心执行主任马尔西·达诺夫斯基( marcy darnovsky )在《纽约时报》上撰写了一篇专栏文章，解释线粒体替代疗法不宜合法化的原因。 米诺夫斯基指出，不仅是科学想法，伦理问题也令人担忧。 体外受精和领养都是更安全的替代方法，但为什么女性要使用这种试验性的治疗方法呢？

达诺夫斯基写道:“做某事很容易，但并不意味着我们就应该做这件事。”

虽然美国禁止这种治疗方法，但英国立法者在处理线粒体替代疗法背后的伦理问题上采取了不同的方法。 英国卫生组织专攻生育治疗和研究的人类受精和胚胎学管理局成立了一个委员回顾和评述支持线粒体替代疗法合法化的科学证据。 英国人还在议会讨论中加入舆论和讨论环节。 年，人类受精胚胎学管理局承认“慎重采用捐赠给医疗的线粒体”。

在英国，想要利用线粒体替代疗法的患者必须得到人类受精和胚胎学管理局的许可。 该治疗方法有严格的指导方针，只有卵细胞存在“线粒体dna引起线粒体异常”的风险和新一代“出生或后期迅速发展成严重线粒体疾病的风险”两个条件时才能采用。

注:科学家认为，线粒体替代疗法与人工授精相比，在伦理上不太复杂。 (图/shutterstock )

阿达西认为，英国批准线粒体替代疗法是如何裁决伦理问题的黄金标准的。

阿达西说:“英国一直更现实，更世俗化，很多人不太在意那些倾向于投入大量价值评估的东西。” “西方国家在激烈讨论是否应该将人工流产合法化、是否应该保护胎儿权利等问题，而英国是争议最少的西方国家。 ”。

米诺斯基和美国食品药品管理局认为线粒体替代疗法和crispr胚胎有相似性。 但是，支持线粒体替代疗法的科学家和英国人类受精胚学管理局认为，这就像不改变核dna的体外受精。 事实表明，定义上的差异是这种治疗方法能否被接受的关键。

线粒体替代疗法在美国的未来

阿达西说线粒体dna很像美国早期的西部野蛮地区。 因为我们还缺乏遗传研究。 关于线粒体dna，我们还有很多不擅长的地方。

例如，线粒体中dna的比率比其他细胞中dna的比率这么少，其理由尚不清楚。 线粒体疾病是如何从母亲传给孩子的也不清楚。 第二，在目前的研究中，这个过程似乎是随机的。

更重要的是，线粒体疾病的遗传可能与替代疗法的效果有关，所以捐赠的线粒体dna与核dna不是同一个来源，对孩子来说意味着什么？ 由于线粒体替代疗法只在这几年出现过，所以该疗法的长期效果尚不清楚。

但是，为了进行这项研究，有必要更改附加条款。 因为这个条款现在管的太宽了，甚至科学家向食品药品管理局申请线粒体替代疗法的人类研究都被禁止了。

凯伦说:“如果某项研究不应用于人，科学家也不会在这项研究上投入太多精力。” “但是，我们一直在进行这项研究。 现在需要的是改变这个附加条款。 ”

今年早些时候，阿达西在《妇产科学》( obstetrics and gynecology )杂志上发表的合着副本中，解释了他对线粒体替代疗法的禁令应予取消的信念。

许多科学家并不是不想让他们监管线粒体替代疗法的研究，只是想放松监管，才能开展更多的研究。 这样，真正需要这种治疗方法的人就会接受更安全成熟的手术。

阿达西说:“要实现科学上的突破，人类需要时间克服某些阻力。” “这些阻力包括改变自然规律、改变自然秩序的恐惧，这些担忧和恐惧仿佛植根于人脑。 要说服很多人，一般需要一代左右的时间。 ”。

来源：安莎通讯社