一組來(lái)自英國(guó)和美國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)宣布，已成功使用干細(xì)胞創(chuàng)造出全球首個(gè)人工合成的人類胚胎模型，類似于人類發(fā)育最早階段的胚胎，這無(wú)疑是一項(xiàng)重磅突破性的進(jìn)步。
科學(xué)家們認(rèn)為，這一重大突破可以提供重要的見(jiàn)解，并有助于研究罕見(jiàn)的遺傳疾病和流產(chǎn)的生物學(xué)原因。然而，無(wú)需卵子和精子創(chuàng)造出的胚胎也引發(fā)了嚴(yán)重的道德和法律問(wèn)題，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室培育的合成人類胚胎并不在大多數(shù)國(guó)家的現(xiàn)行法律管轄范圍之內(nèi)。
全球首個(gè)人工“人類胚胎模型”：
(資料圖)
相當(dāng)于自然胚胎發(fā)育14天以上的階段
當(dāng)?shù)貢r(shí)間14日，劍橋大學(xué)和加州理工學(xué)院的馬格達(dá)雷娜·澤尼克-格茨教授在波士頓舉行的國(guó)際干細(xì)胞研究學(xué)會(huì)年會(huì)上闡述了這項(xiàng)研究成果。
就在不到一年前，2022年8月，澤尼克-格茨團(tuán)隊(duì)在《自然》上發(fā)布了一項(xiàng)重磅研究突破，宣布成功培育出了有完整大腦結(jié)構(gòu)，還有一顆跳動(dòng)的心臟的人造小鼠胚胎。如今，她的團(tuán)隊(duì)又再進(jìn)了一步。澤尼克-格茨在會(huì)上說(shuō)：“我們可以通過(guò)重新編輯(胚胎干細(xì)胞)來(lái)創(chuàng)造類似人類胚胎的模型。”
研究團(tuán)隊(duì)制造出的胚胎類似于人類發(fā)育早期階段胚胎，沒(méi)有心臟或大腦，但具備繼續(xù)形成胎盤(pán)、卵黃囊和胚胎本身的細(xì)胞。目前，相關(guān)的最新研究細(xì)節(jié)尚未發(fā)表在期刊論文上。但在會(huì)議上發(fā)言時(shí)，澤尼克-格茨描述了將胚胎培養(yǎng)到“相當(dāng)于自然胚胎發(fā)育14天以上的階段”。
她介紹道，每個(gè)模型結(jié)構(gòu)都是由單個(gè)胚胎干細(xì)胞生長(zhǎng)而來(lái)，達(dá)到了被稱為“原腸胚形成”的發(fā)育里程碑的開(kāi)始，此時(shí)胚胎從連續(xù)的細(xì)胞片轉(zhuǎn)變?yōu)樾纬刹煌募?xì)胞系，并形成身體的基本軸。在這個(gè)階段，胚胎還沒(méi)有心臟、腸道或大腦，但模型顯示已存在原始細(xì)胞，即卵子和精子的前體細(xì)胞。
“這是第一個(gè)明確有羊膜和生殖細(xì)胞、卵子和精子的前體細(xì)胞的三個(gè)主要細(xì)胞譜系人類胚胎模型，”澤尼克-格茨在采訪時(shí)說(shuō)道。“它很漂亮，完全由胚胎干細(xì)胞制成。”
實(shí)驗(yàn)領(lǐng)頭人強(qiáng)調(diào)：
有助揭秘人類早期發(fā)育的“黑匣子”時(shí)期
目前，合成胚胎在臨床上使用的近期前景并不樂(lè)觀。根據(jù)現(xiàn)有法律，將它們植入患者的子宮是違法行為，也尚不清楚這些結(jié)構(gòu)是否有可能在發(fā)育的最初階段之后繼續(xù)成熟。澤尼克-格茨團(tuán)隊(duì)此前從小鼠干細(xì)胞中創(chuàng)造出類似胚胎的模型結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過(guò)大約8天的發(fā)育后，這些合成胚胎顯示出大腦、心臟和腸道的雛形。
澤尼克-格茨強(qiáng)調(diào)道，“它們不是人類胚胎，是胚胎模型。但它們令人非常興奮，因?yàn)榭雌饋?lái)與人類胚胎非常相似，這是發(fā)現(xiàn)為什么如此多人懷孕失敗(流產(chǎn))的重要途徑，因?yàn)榇蠖鄶?shù)流產(chǎn)都發(fā)生在我們構(gòu)建這些胚胎樣結(jié)構(gòu)的發(fā)育時(shí)期。”
據(jù)報(bào)道，這項(xiàng)研究的動(dòng)機(jī)是讓科學(xué)家了解人類早期發(fā)育的“黑匣子”時(shí)期。因?yàn)榭茖W(xué)家只被允許在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)胚胎到至多14天的法定期限。然后，他們通過(guò)查看妊娠掃描以及捐贈(zèng)用于研究的胚胎，進(jìn)一步了解發(fā)育過(guò)程。
科學(xué)家們認(rèn)為，這一重大突破可以提供重要的見(jiàn)解，并有助于研究罕見(jiàn)的遺傳疾病和流產(chǎn)的生物學(xué)原因。倫敦弗朗西斯·克里克研究所干細(xì)胞生物學(xué)和發(fā)育遺傳學(xué)負(fù)責(zé)人羅賓·洛弗爾-巴奇說(shuō)道：“如果你真的用干細(xì)胞模擬正常的人類胚胎發(fā)育，你就可以獲得大量關(guān)于人類是如何開(kāi)始發(fā)育、可能出現(xiàn)問(wèn)題的信息，而不必使用早期胚胎進(jìn)行研究。”
科研速度快于立法：
勢(shì)必帶來(lái)嚴(yán)重倫理和法律問(wèn)題
由于合成胚胎目前在全球大多數(shù)國(guó)家都不受法律保護(hù)，這意味著在實(shí)驗(yàn)室中使用人類胚胎會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的倫理和法律問(wèn)題。這一突破性進(jìn)展也再次突顯了該領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)展速度已快于法律。據(jù)報(bào)道，英國(guó)及其他國(guó)家的科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始起草自愿指導(dǎo)方針，以管理合成胚胎的科研工作。
“如果整個(gè)意圖是這些模型與正常胚胎非常相似，那么在某種程度上它們應(yīng)該受到同樣的對(duì)待，”洛弗爾-巴奇說(shuō)。
從理論上講，這些胚胎結(jié)構(gòu)是否有可能成長(zhǎng)為一個(gè)有生命的生物，也是一個(gè)重要的未解之謎。據(jù)報(bào)道，此前科學(xué)家們從小鼠細(xì)胞中培養(yǎng)的合成胚胎與天然胚胎幾乎完全相同，但當(dāng)它們被植入雌性老鼠的子宮后，并沒(méi)有發(fā)育成活的動(dòng)物。
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