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第八章 生娃之道(第2页)

我的博士导师理查德·哈维(RichardHarvey)教授是一位著名的生物学家,专攻心脏发育方式的研究。理查德的实验室使用各种不同的方法来了解心脏及其所有结构形成的复杂过程。有一次,我在参观实验室时,理查德示意我来到显微镜前,问我想不想看一些很酷的东西。这个问题只有一个答案……而他似乎说得很明白了。透过显微镜,我看到了一个长满了细胞团的载玻片。这些细胞有节奏地跳动着。这些是心脏类器官—被成功“洗脑”,自以为是心脏的细胞团块,它们的行为就像真的心脏一样,准确、有节奏地跳动着。它们是由干细胞改造而成的,因为哈维和他的同事向干细胞传达了这样的信息:你将成为心脏的一部分。

更酷的是,理查德的实验室已经开始尝试用成熟的皮肤细胞来制造干细胞。换句话说,把成熟、完全定型的成年细胞重新改造成干细胞已成为可能。这样得到的细胞被称为诱导多能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPSCs)。这听起来有点拗口,它的意思是,已定型的细胞被化学“说服”而“穿越”回了可以分化成任何一种细胞的时期。

你能用同样的方法将皮肤细胞转化为卵子吗?至少在理论上完全可行。事实上,研究人员在利用干细胞制造**(这更容易)方面已经取得了很大进展。尝试这种方法的原因是它也许可以治疗不育症。一旦用男性皮肤细胞制造**成为可能,用女性的细胞制造**应该也不会太难。最终,利用皮肤细胞制造卵子可能成为现实,虽然制造卵子要困难得多。看来安娜和伊芙可能是最早尝试这项技术的人。技术上的挑战只是挑战,毫无疑问可以被克服。

然而,利用女性细胞制造**或利用男性细胞制造卵子很可能会招致反对的声音。从实践的角度来看,很难确保这种操作的安全性。由这种人造卵子或**形成的胚胎能发育成健康的婴儿吗?谁知道呢?不尝试就无法检验它的安全性和有效性,而且即使在动物身上安全有效,也没人能保证用在人类身上也一样。另一方面,按我们以往的经验,一旦这种技术有可能成功,肯定就有人在某个地方放手一搏。

让我们先暂且不谈亚当和史蒂夫,想象一对计划要孩子的异性夫妇。约翰和简对他们未来的孩子可谓寄予了厚望。当然,他们首先希望他(她)是个健康的宝宝,但他们的期望可能不止于此。简是一名运动健将,希望自己的孩子将来能成为一名奥林匹克运动员。约翰在艰苦的家庭环境中长大,因而希望孩子是个富有同情心、心地善良的人。他们知道聪明和富有魅力都是可以加分的闪光点,所以当然也希望小奥斯卡或小苏菲也能拥有这些。

他们能选择吗?如果可以的话,他们应该这么做吗?

遗传病的诊断之所以特别,因为它不仅可以在一个人出生之前进行(产前诊断),而且可以在胚胎被植入母亲的子宫之前进行,即植入前基因检测。植入前基因检测不仅适用于线粒体疾病,还可以用于检测一小团没有显微镜甚至都看不到的细胞,据此我们可以判断:如果这枚胚胎发育成人,有一天他(她)会患上亨廷顿病(或数千种遗传病中的任何一种)。

植入前基因检测需要在体外受精的基础上进行,后者的目的是获得尽可能多的胚胎(这也是体外受精用于治疗不孕不育时要达到的目的)。胚胎形成后不会马上被送去做植入前基因检测,而是先生长发育几天,直到形成一个小细胞团。接下来的这一步极为关键,医生会小心翼翼地吸取出一些细胞,然后对从中提取的DNA进行某种遗传病的基因检测。之后,选择一枚不携带该致病基因的健康胚胎植入母体子宫内。这样,父母从一开始就可以确定他们的孩子不会患上这种遗传病。

我们只会为家系中存在某种已知的单基因遗传病的夫妇做植入前基因检测。即便如此,每每论及植入前基因检测,很多人还是会联想到“设计婴儿”。从大多数国家开展这项检测的方式来看,这显然一派胡言,但也不难理解这种想法从何而来。如果你可以选择避免一个坏结果,如致命的遗传病,那你是不是也可以让你未来的孩子拥有一些你渴望的闪光点呢?不管是聪慧、美丽、个子高,还是擅长运动。

关于这一问题的答案,最接近“是”的情况,应该是利用这项技术选择孩子的性别。在一些国家,男孩比女孩更受青睐,那些想生男孩、经济能力也尚可的人,有时就会利用植入前基因检测技术实现这一目的。这似乎已经在世界各地广泛实施。但在一些国家,这种做法是被禁止的,即使是像澳大利亚这样父母对未来孩子的性别没有明显偏向的国家,使用植入前基因检测来达到“平衡家庭”的目的也是不允许的,甚至被明令禁止,原因我百思不得其解。假如你有两个儿子,希望第三个孩子是个女孩,这个决定不管对这个女孩还是对她的哥哥们,都不会造成什么伤害,对整个社会也是如此。那她属于“设计婴儿”吗?可能只是最广义上的吧。正如我们将在第九章中看到的,像身高和智力这样的特征的遗传方式决定了我们不可能从现有的胚胎中挑选出“最好的”的那个胚胎。退一万步说,就算我们可以,我们也没有“设计”这个婴儿,因为即使我们没有通过植入前基因检测技术选择它,它的父母也完全能够以自然受孕的形式怀上这个孩子。

所以,如果你无法选择你喜欢的胚胎,你能“制造”一枚合适的胚胎吗?答案是肯定的。精灵已经从神灯里出来了,但这个小东西好像不是那么靠谱。

精灵:“戴夫,你可以许一个愿望。好好想想怎么用哦!”

戴夫:“我希望我现在很富有(rich)。”

精灵:“你现在已经是里奇(Rich)啦!玩得开心!”

里奇:“喂,等等……”

修改生物的基因早已成为可能。我们所说的“制造一只老鼠”或“制造一只苍蝇”(或一条鱼、一条蠕虫)就是为了研究某个特定基因功能的改变会产生什么影响。这可能包括敲除一个基因,使其完全不起作用,或者在一个基因中添加一个特定的突变,或只是添加额外的拷贝。你可以将一种生物的基因植入另一种生物,一个有名的例子是将能使某些水母发光的基因植入其他动物的基因中,当你用适当的光线照射以此得到的一只兔子,你就会发现它可以发绿光。除了这种派对小把戏,水母的这种蛋白质还有实际利用价值。例如,如果你想知道某个发育中的组织是否需要某种特定蛋白质,你可以把水母的蛋白质和你感兴趣的基因拼接在一起,然后看看胚胎的哪些部位会发出绿色的光。循着绿光,你就能准确找到感兴趣的蛋白质了。

转基因生物有重要的经济意义—其中主要是各种农作物,还有很多转基因动物可能很快成为你的盘中餐,如果它们还没有的话。你能修改人类的基因吗?当然可以,哺乳动物之间都是相通的。但是你会制造出什么样的基因改造人(geicallymodifiedhuman,GMH)呢?

一种选择可能是创造一个肌肉发达的基因改造人。有一种基因负责编码一种叫肌肉生长抑制蛋白(myostatin)的蛋白质,相当于肌肉生长的“开关”。有的人渴望自己拥有20世纪70年代的阿诺德·施瓦辛格那样发达的肌肉,但从进化的角度来看,适当控制肌肉的生长也有好处。增肌需要营养,拥有了肌肉,你就需要吃更多的食物才能维持住它们的形态。所谓限制肌肉生长,其实就是一种资源管理:充足的肌肉可以保证效率,但太多也是问题。如果资源不是问题的话……有一种牛叫比利时蓝牛(theBelgianBlue),这种牛的肌肉生长抑制蛋白有缺陷,因而肌肉壮硕。如果你打算吃肉的话,这绝对是个优势(虽然对牛来说不是)。除此之外,它的一身肌肉真的有用吗?

据报道,至少有一个人体内缺乏这种肌肉生长抑制蛋白。他最后一次被报道是在14年前,那时只有4岁的他肌肉发达,强健有力。现在他大概是个肌肉发达、强健有力的小伙子了吧。你可能会问,这有什么问题吗?让我们行动起来,组建一支奥运举重大军吧!

其实这可能导致两个问题,都与安全有关。在你修改一个生物基因的过程中,就有可能出现问题。在敲除肌肉生长抑制蛋白基因的过程中,你可能会无意中破坏一些你本不想破坏的东西。你可能会有一个肌肉发达的孩子,但他可能在很小的年纪就会患上肠癌,或者可能生来就患有严重的癫痫。第二个问题是,即使一切进展都很顺利,长远来看,我们并不知道没有这种蛋白会对人产生何种影响。也许他们一生都很健康,但对一个四岁孩子下这样的结论未免为时过早。比利时蓝牛就比普通的牛脆弱—它们在恶劣气候中很难生存,同时也难以生产,生育力比其他品种的牛要低。尽管其中一些问题可能与它们发达的肌肉无关,但我们没有办法知道缺乏肌肉生长抑制蛋白的基因改造人是否会有长期性的健康问题。

或者你憧憬成为篮球运动员。生长激素,顾名思义,就是让你长个儿的激素。体内有更多生长激素的基因改造人是什么样呢?这一问题的答案我们已经知道了。它确实会让人长得很高—非常高—但他们肯定会因此出现其他的健康问题。我们知道这一点,是因为在现实中就有一些人与之十分相像。安德烈·罗西莫夫,外号“巨人安德烈”(他因在电影《公主新娘》中出演巨人菲兹克一角为人熟知),就是这样一个人。他患有一种叫肢端肥大症(aegaly)的疾病,他的生长激素分泌过量不是遗传导致的,而是肿瘤引起的,但两者产生的影响一样。事实上,罗西莫夫个子很高(224厘米),身体也很强壮,是一名职业摔跤手。但他的这种体形和力量也给他带来了严重影响,改变了他的面部特征,也引发了一系列健康问题,最终他在46岁时离开了人世。

2018年底,有消息称贺建奎利用CRISPR技术(一种强大的基因编辑工具)重新编辑了两个婴儿的基因,以达到让他们天然抵抗艾滋病的目的。后来,据透露,第三个基因编辑婴儿也出生了。贺建奎表示,他的目标是为CCR5基因引入一种突变,因为这种基因编码存在于一些白细胞表面的某种蛋白质,而艾滋病病毒就利用这种蛋白质侵入并感染这些细胞。贺建奎试图引入的这种突变在欧洲人身上相当普遍,但亚洲人不携带这种突变;携带两个这种突变CCR5蛋白的人(约占欧洲人的1%)对艾滋病毒感染具有抵抗力。

那两对夫妇之所以被贺建奎选中,因为他们有一个共同点—父亲患有艾滋病。从表面上看,贺建奎这一研究似乎是合乎情理的:他希望这些夫妇的孩子不会感染父亲的艾滋病,完全是出于医学动机。事实上,他的这一研究在医学上完全站不住脚:那时已经有了**清洗技术,意味着艾滋病病毒阳性的男性也可以生出一个艾滋病感染风险极低的孩子。既然如此,何必大费周折地改造孩子的DNA来进一步降低本就很低的风险呢?贺建奎本人在2018年11月接受采访时表示,他的目标是让这些婴儿今后都免受艾滋病毒的侵害。那么,当初招募艾滋病病毒阳性父亲的意义何在?你的猜测和我一样:他似乎无法提供任何合乎逻辑的解释。

后来证实,尽管他成功改造了婴儿的CCR5基因,但没能引入那种在欧洲人身上发现的特定突变,这意味着我们无法确定这些婴儿能否抵抗艾滋病病毒—特别是这些改变似乎只影响了婴儿体内的一部分细胞,也就是说,这些婴儿是镶嵌体。此外,如果他们CCR5基因的功能因此受到损害,也可能对他们产生不利影响,例如,就算可以抵抗艾滋病病毒,他们也可能更容易感染一些其他病毒。目前,我们还不清楚基因编辑到底是帮了这三名婴儿,还是造成了伤害,而且这还是在假设CCR5基因是唯一被修改的基因的前提下。

你觉得贺建奎的这一研究有悖伦理道德吗?当时,中国政府是这样认为的,并对贺建奎展开了调查,结果表明他的这一研究并没有获得相关伦理许可。2019年,他被判处有期徒刑三年,并被处以高额罚款。

这并不意味着任何胚胎DNA改造在医学上都是站不住脚的。如果某一家系中存在某种遗传病,几乎都可以通过植入前基因检测技术选择不携带该遗传病致病基因的胚胎来避免子代患病的情况。不过在有些情况下,这种方法不一定有用。例如,父母双方都患有同一种常染色体隐性遗传病(也许他们就是在某遗传病专科门诊的等候区相遇的),二人都携带两个这种致病基因的拷贝,换言之,二人都没有正常的拷贝。这意味着他们孕育的每一枚胚胎都会继承这种致病基因,自然也就没有健康的胚胎可供植入前基因检测选择。目前,如果她们想要一个健康的孩子,就必须考虑领养,或者使用捐赠者的卵子或**。基因编辑可以为他们打开一扇门,让他们拥有自己孕育的、健康的孩子。这样的基因编辑真的难以接受吗?可能经过充分周密的准备工作(也许需要数年时间),未来的某一天它会成为一种常规医疗手段。

话虽如此,还是有很多人认为,安全问题并不是反对“主动改造人类基因”的唯一理由,特别是这种人为改造还会遗传给被改造者的下一代。也有人说这是在扮演上帝,违背自然,或者是一个道德雷区。无论你接受与否,有意改造胚胎以创造一个“改良人”,可能引发的关于安全性的隐忧远比我们想象的复杂,这点毫无疑问,因为操作过程的安全仅仅只是一方面,你的这种改造究竟会产生什么样的影响,谁也没有答案。只有不择手段的人才会冒这种风险。

当然,这意味着,已经有某个人在某个地方这么做了。世界的某个角落肯定有一个基因编辑的超级婴儿。为了她,也为了她未来表兄弟姐妹的安全,我真的希望是我多虑了。

[126] 肌肉中的干细胞叫作卫星细胞(satellitecell)。肌肉损伤时,它们就会分裂增殖,其中一部分子细胞仍会以卫星细胞的形式存在,以备不时之需,其余子细胞则会与受损的成熟肌细胞融合,对肌纤维进行修复。

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