克隆之路怎么走

http://www.sina.com.cn 2008年03月05日 15:04 新民周刊

  克隆之路怎么走

  在美国FDA为克隆肉制品放行后,《新民周刊》连线了包括多利羊之父维尔穆特在内的全球顶级科学家,他们对此发表了各自的意见。

  撰稿·金 姬(记者)

  当民众在对克隆食品提出哈姆雷特式的问题时,学术界和政府部门也是如此。

  多利羊之父、现任英国爱丁堡大学再生医学中心主任的伊恩·维尔穆特(Ian Wilmut)教授对《新民周刊》表示:“我会吃克隆食品,因为看不出有任何危险。”而负责人兽胚胎研究的英国伦敦国王学院干细胞生物实验室主任斯蒂芬·明格(Stephen Minger)教授则对《新民周刊》说:“这不是食物安全与否的问题,克隆食品本身并没有意义?”

  今年1月,欧盟食品安全局EFSA和欧洲科学技术伦理小组EGE对于克隆食品的评估报告(草案)也存在很大分歧。对此,EFSA的媒体助理官埃娃·蒙库尔(Ewa Moncure)向《新民周刊》解释道:“EFSA从科学角度认可了克隆食品的安全性,EGE则主要从伦理、道德等社会角度建议欧盟决策层不要轻易效仿美国。两者只是对克隆食品进行风险评估,最终还要由欧盟委员会、欧洲议会和欧盟27个成员国自行决定。”

  克隆食品在今年国际社会激起的层层涟漪,正是克隆这一生物技术自诞生之日起就备受争议的最新例证。

  从花园到实验室

  很多人并不了解,“克隆”这个出自希腊语的词汇,原意“嫩枝”,它并没有特殊复杂的生物学含义,而是作为园艺界一种古老、简单的繁殖植物的方法。

  既然植物可以通过人工方式无性生殖,“克隆”动物的想法也应运而生。1938年,德国动物学家及生理学家汉斯·施佩曼(因发现胚胎发育中的组织者效应而于1935年获得诺贝尔奖)提出“奇异的实验”:建议从发育到后期的胚胎中取出细胞核,将其移植到一个卵子中。

  1952年,蝌蚪改写了生物技术发展史,成为世界上第一种被克隆的动物。美国科学家罗伯特·布里格斯和托玛斯·金用一只蝌蚪的细胞创造了与原版完全一样的复制品。在当时,并没有引发后来像多利羊那样的争议,这不仅是因为后者是哺乳类动物。

  如果多利羊诞生在1957年而不是1997年,外界反应会有很大不同。神学家和哲学家们当然会对克隆成年哺乳类的意义和克隆人类的前景表示异议,但不会出现像1997年大辩论的伦理道德运动,各国政府也不会郑重考虑是否要通过禁止克隆人类的法律。因为,生物伦理学在上世纪60年代末才出现。

  对于克隆的辩论始于布里格斯和托玛斯·金以及牛津大学的约翰·格登的两栖类实验。这几位科学家都能把蝌蚪的细胞移植到去掉细胞核的蛙卵中,并能使其长成蛙。这让英国生物学家霍尔丹在1963年提出克隆人类的想法。3年后,诺贝尔奖得主约书亚·莱德伯格撰文推测,克隆人类的技术困难将被克服。和当时的总趋势一样,这位美国遗传学家是以欢快的心情来看待克隆的,对前景毫不担心。

  上世纪60年代末70年代初,一些丑闻和不道德事件的爆发,如在疾病研究中不告诉研究对象病情以便得到更好观察效果,或是故意给弱智儿童感染乙肝病毒来研究疫苗效果,让人们开始关注医学领域的伦理道德问题。而后,一些医生、律师和神学家联合起来,重点关注生物伦理学问题。为了一鸣惊人,他们开始炮轰“克隆”。但由于克隆技术在当时是否成功还缺乏科学依据,人们也普遍信任医学界,因此对于克隆的争论并不成气候。

  1978年,一本名为“按照他的面貌:克隆一个人”的书风靡一时,作者戴维·勒尔维克是一位受人尊敬的资深科普作家。与此同时,英国诞生了世界上第一个试管婴儿。两件事加在一起,就造成了新一轮有关遗传学家操作基因的可怕力量和生物学家塑造胚胎力量的两大辩论。而后,科学界也开始向克隆哺乳动物进发。

  1981年,卡尔·伊尔门泽和彼得·霍佩用鼠胚胎细胞培育出发育正常的小鼠。3年后,施特恩·维拉德森用取自羊的未成熟胚胎细胞克隆出一只活产羊,其他人后来利用牛、猪、山羊、兔和猕猴等各种动物对他采用的实验方法进行了重复实验。1989年,维拉德森获得连续移核二代的克隆牛。

  1993年,斯皮尔伯格的《侏罗纪公园》让全世界都见识了克隆的力量,虽然片中没有提到“克隆”这个词。2年后,在主要哺乳动物的克隆研究中,胚胎细胞核移植都获得成功,包括冷冻和体外生产的胚胎;对胚胎干细胞或成体干细胞的核移植实验,也都做了尝试。但各方对于克隆的争议声音并不大,直到多利羊诞生才触发了全世界对克隆的关注和热烈讨论。

  伦理之争

  如今,无论是培养动物完整个体的生殖性克隆,还是仅培养器官移植所需的细胞、组织或器官的治疗性克隆,都存在一定的伦理问题。对于生殖性克隆,大家主要担心一旦可以克隆人类,就会产生身份认同问题,联合国早已表示这是对人类尊严的一种侵犯;对于治疗性克隆,由于其中涉及到胚胎干细胞研究,就更加复杂。

  干细胞是未分化的原始细胞,通常分为三类,即全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。其中,全能干细胞主要是胚胎干细胞,可以分化成人体200多种细胞类型,形成机体的任何细胞、组织和器官。倘能掌握其分化发育的规律,在人工条件下定向分化为所需的细胞、组织乃至器官,就可以用来治疗目前还难以或无法治愈的帕金森氏病、早老性痴呆、白血病、糖尿病等顽症,并且解决十分紧缺的组织和器官移植的来源问题。此外,运用体细胞核转移技术来得到胚胎干细胞,还能解决细胞治疗以及组织和器官移植的免疫排异难题。

  一般情况下,研究用的胚胎干细胞主要有三个来源:(自然和人工)流产的胚胎;辅助生殖剩余的胚胎;通过体细胞核转移术得到的胚胎。不管哪一个来源,提取胚胎干细胞必定会损毁胚胎。于是,胚胎是不是生命,是不是人,研究胚胎干细胞是不是“毁灭生命”就成了争论焦点。

  2002年1月,美国明尼苏达大学的一个研究小组声称在成年人体内发现了分化能力与胚胎干细胞一样强大的干细胞。当时舆论认为这将带来一场医学革命,治疗性克隆也许就没必要再搞了,伦理问题自然消失,医学专家和“前生命”论者(他们认为刚刚开始发育的早期胚胎也是一个人,毁掉它等于杀人)都可以皆大欢喜。但是,这个研究小组的成果后来并没有在权威学术杂志上发表,当《新民周刊》试图联系小组负责人凯瑟琳·维尔法伊(Catherine Verfaillie)时,对方也拒绝接受采访。

  去年11月20日,美国威斯康星大学詹姆斯·汤姆森的研究小组在《科学》杂志发表体细胞转变成“诱导性多能干细胞”(iPS细胞)的成果,而日本京都大学教授山中伸弥领导的研究小组也于同日在《细胞》杂志发表类似的研究结果。这一次,两个研究小组的成果似乎可以避免复制或摧毁胚胎的道德争议,同时可能达到与胚胎干细胞相同的医疗效力。

  在山中伸弥的秘书西川女士向《新民周刊》提供的研究材料来看,山中教授的团队用一名36岁妇女的脸部细胞来做基因直接重组,他用病毒携带四个基因进入皮肤细胞,这四个基因已知可使其他的基因发生作用或不发生作用,产生出模拟胚胎干细胞的iPS细胞。

  但是,iPS细胞诱导技术还有很多问题,比如将基因注入皮肤细胞时需用到的病毒可能引发癌症,因此研究工作目前远没有进展到临床阶段。与此同时,这项新技术还必须破坏皮肤细胞的DNA,因此造成罹患癌症的可能性,所以将不能像胚胎干细胞一样,被用来发展人体组织,进行移植以治疗糖尿病、帕金森综合征、脊椎受伤等。不过专家表示,破坏DNA只是此技术的副产品,他们相信是可以避免的。

  “多利羊之父”维尔穆特似乎很看好山中等人的研究成果。他对《新民周刊》表示:“他们的方法今后会改进,但这已经比体细胞核移植即克隆简单方便许多。一旦这一技术达到成熟,克隆也将走向终结。”如今,维尔穆特已经开始用山中等人的“重组”思路来研究肌萎缩性脊髓侧索硬化症(由控制肌肉运动的中枢神经系统神经细胞逐渐退化引起的一种慢性疾病,通常会导致死亡)。目前,他还没有完全放弃克隆研究。

  对话人兽胚胎专家

  英国伦敦国王学院干细胞生物实验室主任斯蒂芬·明格教授并没有像维尔穆特那样对iPS保持乐观态度。他领导的小组刚在今年1月17日获得英国人工授精与胚胎学管理局(HFEA)培育用于研究的人兽混合胚胎。“iPS细胞的研究激动人心,但它本身存在很多问题。”明格教授对《新民周刊》说,“科学研究不是单行道,应该多管齐下。”

  明格的研究小组和纽卡斯尔大学的一个研究小组分别通过将近2年时间的申请,才说服英国政府,给他们为期一年的研究许可,由HFEA负责监督管理这两个研究小组的人兽混合胚胎培育工作。培育人兽混合胚胎的主要过程是,将人体细胞植入动物卵子中,进而克隆出人类胚胎。这种胚胎99%以上的遗传物质属于人类,可用于提取研究用胚胎干细胞。

  明格说,之所以要进行这样的研究,因为这是目前唯一的方法。“我们正在进行因遗传因素导致的疾病如老年痴呆症、脊椎肌萎缩、帕金森氏症等多种疑难疾病的病理研究。之前在动物身上取得的研究成果都未能在人体上取得同样理想效果。而且,在自然条件下要找到合适的含有带病基因的人类细胞并不容易,人兽混合胚胎最合适。”

  “那您如何界定这一人兽混合胚胎的身份呢?”对于《新民周刊》的疑问,明格说此前媒体上所谓“99.9%是人、0.1%是兽”的数字划分毫无意义。“对我而言,一个物种的意义是DNA+细胞。如果研究中的细胞被去除DNA后就不再是原来的那种生物了,只是一堆蛋白质。我们研究的人兽混合胚胎,细胞核内的DNA来自人类,蛋白质来自牛,这样的胚胎经过培养将发展成完全是人类的蛋白质。”为此,明格特地举了上海科学家盛慧珍的例子。盛慧珍2003年将人类皮肤细胞融合到新西兰兔的去核卵细胞中,成功提取出人类胚胎干细胞。“在盛教授的研究中,兔子和人混合胚胎最后发展成完全是人的胚胎。”明格说。

  对于克隆的前景,明格表示,克隆研究应着眼于治疗人类疾病或是拯救濒危物种,如干细胞研究已经对骨髓移植、断肢移植,皮肤再造、白内障等很有帮助。“克隆食品是发达国家的产物,那里根本不缺食物。”至于克隆人,“这完全是少数科学家的疯狂念头。”明格提到美国肯塔基州有一家名为Zovas的公司,曾尝试帮有钱人克隆家中夭折的孩子,但尚未成功。

  此外,明格认为克隆虽然有产业化的潜力,但这种商机目前尚不明显。“美国曾有一家公司帮有钱人克隆死去的宠物。公司的第一位客户要求克隆死去的一只宠物猫。他们克隆出的第一只猫虽然具备相同DNA,但长得一点都根本不像;第二只猫稍微像一些,客户为此告上法院;他们克隆出第三只猫后白送给客户后,公司也倒闭了。”明格指出,今年11月美国大选后,白宫对于干细胞研究的态度会发生转变,这可能意味着美国在干细胞研究上将迎来一个春天。

  作为英国政府任命的关注中国生学医学的英国科学家,明格认为中国的中医药对于干细胞研究将起到积极作用。“我本来并不相信,但是实验表明,中药有助于干细胞分化。”-

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