用类囊胚繁殖人类?用于人类还需等很长时间

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2018-05-25

  来源:科技日报  科学家距离在不使用精子和卵子的情况下制造出人工生命又迈出了一大步。

近日,来自荷兰马斯特里赫特大学等的研究人员将两种完全不同的小鼠干细胞放在一个培养皿里,结果它们长成初期的胚胎形态。 研究人员将其称为类囊胚(blastoid)。

  研究人员表示,该技术将在3年内制造出不用精子和卵子培育的小鼠。

不过,也有专家担忧,如果这项技术复制到人类身上,可能会带来新的威胁。 真会如此吗?  这项技术离应用还很远,所以应用上的伦理之争并不紧迫。

目前,它对人类提出的最大挑战是,原来获取任何一个哺乳动物的胚胎,都离不开卵或者精子等生殖细胞,而这项技术已彻底不再需要生殖细胞了。 此前人类已经掌握把体细胞诱导成为多能干细胞的技术,而这项技术可以进一步让这些来自体细胞的干细胞直接构建出胚胎。

20日,东北农业大学生命科学学院教授、家畜胚胎工程实验室主任刘忠华告诉科技日报记者。

  可用于生殖研究和药物筛选  囊胚是一团球形的细胞群结构,由滋养层、内细胞群和充满液体的囊胚腔组成。

发表在《自然》杂志上的这项研究,获得的类囊胚主要用于药物试验和不育症研究。

  胚胎非常宝贵,而且如果没有足够的数量,就不可能用它们来试验药物。 有了囊胚,就能获得足够的数量进行药物筛选性研究。 该研究负责人、荷兰马斯特里赫特大学教授尼古拉斯瑞福隆说。

  那么,这项技术是如何实现的?人造胚胎的过程是把体细胞诱导成为两种不同类型的干细胞,一种是类似于胚胎早期的内细胞团的成分,另外一种类似于囊胚当中滋养层的状态,然后在科学家构建的三维培养环境中发育,通过相互作用成功构建成早期囊胚的类似物。 刘忠华说,这项技术的难点在于,以前没有科学家能够直接从干细胞构建出胚胎。

  事情的转机发生在2017年,剑桥大学等科学家首次在体外合成了人造小鼠胚胎。 他们利用小鼠的胚胎干细胞、滋养干层细胞以及细胞质基质,在培养基中成功地诱导合成了类小鼠胚胎结构。

  哺乳动物的受精卵在子宫着床前,需要先发育成囊胚。

这个囊胚是由外层的滋养层细胞,包裹滋养里面的内胚层胚胎干细胞形成。 瑞福隆实验室把滋养层干细胞和胚胎干细胞混合起来,形成可着床的类囊胚。 美国KXTbio生物技术公司研究助理任金琪告诉科技日报记者。   发育生物学所用的实验手段和胚胎培养条件比较苛刻,有很多难以控制的因素,需要长期大量的实验来摸索条件。

任金琪说,这项技术极大地鼓舞了鼠类囊胚细胞的发育研究。

根据报道,瑞福隆实验室尚未成功观察到此类囊胚的子宫着床发育,所以用这些类囊胚孕育小鼠还要再等几年。 但这项技术可提供大量的类囊胚,应用于人类的生殖研究和药物筛选,只是利用人类的干细胞材料获得类囊胚,预计困难重重。

  用于人类还需等很长时间  最快在3年内就能获得可用的人造小鼠胚胎,但人类胚胎的出现还需等很长时间。 瑞福隆说,但我不认为应该用囊胚来繁殖人类,这在伦理上很成问题,可能会出现某个活人的克隆体。

人类克隆是被完全禁止的。   任金琪认为,目前研究只是以小鼠为对象材料,涉及伦理问题比较少。 如果将来出现应用于人胚胎干细胞的类囊胚研究,应当谨慎对待。 尤其是人类类囊胚形成后的子宫着床实验,必须遵从相应的法律法规。   作为一门发展日新月异的科学,生物学的干细胞应用,是典型的实践走在理论前面的实例。

比如,肿瘤干细胞疗法,干细胞定向诱导分化,干细胞引入后跟组织的作用等等问题没有彻底搞清楚,就开始了干细胞的应用。 我个人认为,在动物身上的实验尚未充分完善之前,大家不要着急用于人体。

同时,克隆人是不可以的。 中科院遗传与发育研究所生物学研究中心高级工程师姜韬告诉科技日报记者。

  姜韬解释,在应用上,社会各界想象力很丰富,但科学家首先将其作为新材料,对早期胚胎发育、细胞分化、模式建成等重要基础问题进行研究。

或许社会上部分商业公司会开发人体应用,这比较令人担忧。

  这项成果的重要意义在于又有了全新的材料和视角,研究哺乳动物早期胚胎发育中细胞分化和模式形成的细胞和分子机制,有助于科学家研究清楚是哪些重要因素引导了一个对称的球形受精卵,怎么可以发育出呈不对称结构的早期胚胎这个根本问题。 姜韬说。

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