如果科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種預(yù)防疾病或克服不育的新方法，他們通常會(huì)受到稱贊。但涉及到基因工程，就會(huì)引起許多爭(zhēng)議。生殖醫(yī)學(xué)中的基因工程尤其可怕，因?yàn)檫@關(guān)乎到改變后代的基因。任何新技術(shù)都會(huì)引發(fā)爭(zhēng)議，即便是在比較開放的美國(guó)。 故事是這樣的，醫(yī)生們利用一種相對(duì)較新的技術(shù)，幫助一對(duì)夫婦避免遺傳基因突變，如果不干涉，他們的孩子就會(huì)患上遺傳性線粒體疾病。如果你把中學(xué)時(shí)的線粒體知識(shí)都交還給了老師，不要緊，下面會(huì)簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)一下。

線粒體替代療法（mitochondrial replacement therapy），簡(jiǎn)稱MRT，因創(chuàng)造出“三親嬰兒”而成為頭條新聞。該療法涉及到替換胚胎中的線粒體基因，因?yàn)橐薷牡呐咛ゾ哂羞z傳線粒體疾病的風(fēng)險(xiǎn)，因此要換成捐獻(xiàn)者，即第三父母的健康的線粒體DNA。

對(duì)人體內(nèi)幾乎每個(gè)細(xì)胞來說，線粒體都必不可少，因此，線粒體DNA突變引起的疾病會(huì)使人極度虛弱，癥狀包括癲癇發(fā)作、發(fā)育遲緩、失明和器官衰竭。

“線粒體替代療法的目標(biāo)非常簡(jiǎn)單，就是為了防止孩子一出生就得坐輪椅或伴隨缺氧的狀況，這些孩子注定要經(jīng)歷緩慢而痛苦的死亡過程，而孩子的父母必定會(huì)痛不欲生，”英國(guó)布朗大學(xué)專門從事生殖生物學(xué)研究的伊萊?阿達(dá)西（Eli Adashi）教授說道?！笆侨硕加型硇?，這種感情不難理解。”

但是一談到線粒體替代療法，就會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的分歧。這只是另一種形式的體外受精？還是一種早期的基因編輯形式？如果是后者，那么這種編輯方式會(huì)不會(huì)很快就引起人體優(yōu)化的風(fēng)險(xiǎn)嘗試？

2015年，英國(guó)成為第一個(gè)，同時(shí)也是迄今為止唯一一個(gè)正式將線粒體替代療法合法化的國(guó)家，該療法也將嚴(yán)格遵守預(yù)防遺傳性疾病的要求。今年二月，英國(guó)紐卡斯?fàn)柹行牡尼t(yī)生對(duì)兩位母親進(jìn)行了這種療法。澳大利亞和新加坡目前正在考慮是否要效仿英國(guó)對(duì)這一療法進(jìn)行許可。

在美國(guó)，由于一項(xiàng)撥款預(yù)算案中被暗中加入了一個(gè)附加條款，因此自2015年以來，該實(shí)驗(yàn)的程序研究就被禁止了。科學(xué)家們對(duì)這項(xiàng)禁令感到困惑，因?yàn)榇蠖鄶?shù)科學(xué)家都認(rèn)為該療法值得研究。

然而，這并未能阻止到一名美國(guó)醫(yī)生。這名醫(yī)生名叫約翰?張，他在紐約開了一家生育診所，約翰?張?jiān)谀鞲鐬橐粚?duì)夫婦實(shí)施了線粒體替代療法。此外，烏克蘭的一家診所正在與約翰?張的診所進(jìn)行合作，他們將為能支付1.5萬(wàn)美元費(fèi)用的美國(guó)人提供這項(xiàng)服務(wù)。

線粒體替代療法要操縱胚胎，會(huì)改變當(dāng)事人后代的基因，因此招來了很多批評(píng)。到目前為止，在過去的兩年里，利用線粒體替代療法孕育出生的嬰兒只是極少數(shù)，這也就意味著，這種療法究竟會(huì)對(duì)這些孩子產(chǎn)生何種長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，我們還不得而知。

但是由于線粒體替代療法并沒有遠(yuǎn)離其他的生育治療，一些科學(xué)家認(rèn)為，只需更多的研究和適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管，這種療法就會(huì)變得司空見慣，或許在未來，對(duì)于想讓孩子和自己的基因產(chǎn)生聯(lián)系一對(duì)女同性戀夫婦，這種療法就像試管嬰兒一樣變得可行。

通過基因療法和基因編輯技術(shù)，我們改變?nèi)祟惡蟠鶧NA的可能性越來越大，線粒體替代療法的案例表明，我們需要直面這些棘手的倫理問題展開對(duì)話。

那么問題來了。線粒體替代療法的工作原理是什么？我們應(yīng)該感到擔(dān)心嗎？為什么這種療法在美國(guó)被禁？回答上述問題前，我們需要先了解下面的內(nèi)容。

線粒體DNA的解釋

你可能還記得，線粒體被稱為細(xì)胞的“發(fā)電站”。這是因?yàn)槲覀兯械募?xì)胞中都有線粒體，而其主要功能就是制造生產(chǎn)為人體內(nèi)大部分過程供能的高能分子。但線粒體的特別有趣之處在于，它們有自己的DNA。

大約99.9%的人體DNA都存在于細(xì)胞核中充當(dāng)染色體，而剩下的0.1%則位于線粒體當(dāng)中。

圖注：線粒體自身也具有DNA。（圖/美國(guó)國(guó)家人類基因組研究所/維基共享資源）

當(dāng)卵子被精子受精時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)擁有DNA的細(xì)胞核，其中一半遺傳信息來自母親，另一半來自父親。但是精子的線粒體并沒有進(jìn)入卵子，所以嬰兒細(xì)胞只能得到母親的線粒體DNA。換句話說，線粒體DNA只會(huì)由母親傳給孩子，這種模式被稱為“母體遺傳”。

圖注：線粒體DNA只會(huì)由母親遺傳，而細(xì)胞核的DNA父母都會(huì)遺傳。（圖/美國(guó)加利福尼亞大學(xué)）

線粒體DNA的遺傳并不像細(xì)胞核DNA那樣得到了充分的研究，但我們確定的是，如果母親線粒體DNA中存在某些突變，那么下一代患上嚴(yán)重疾病的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。

三人產(chǎn)生一胚胎

那么，線粒體替代療法是如果運(yùn)作的呢？需要說明的是，這一療法并不算是基因編輯，因?yàn)獒t(yī)生替代的是細(xì)胞核之外的DNA。更明確地說，這屬于基因操作的范疇。

人體的一個(gè)細(xì)胞中的細(xì)胞核含有大約3萬(wàn)個(gè)基因，而我們的線粒體只有37個(gè)基因。線粒體中的這些基因只對(duì)涉及制造腺苷三磷酸（簡(jiǎn)稱ATP）的蛋白質(zhì)指定遺傳密碼，而腺苷三磷酸這種分子則會(huì)為人體中大部分細(xì)胞過程提供能量。

像人體內(nèi)其他DNA一樣，我們的線粒體DNA也會(huì)發(fā)生變異，導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)。這些有缺陷的蛋白質(zhì)會(huì)引起像Leigh綜合征（也稱亞急性壞死性腦脊髓?。┖图￡嚁佇园d癇伴破碎紅纖維綜合征（簡(jiǎn)稱MERRF）的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，前者是由腦組織受損引起的，而后者是由肌肉和神經(jīng)細(xì)胞異常造成的。

上面提到的疾病非常罕見。據(jù)估計(jì)，每5000人中就有1人患有線粒體疾病，這是由細(xì)胞核和線粒體DNA突變導(dǎo)致的，而細(xì)胞核DNA突變的影響更大。根據(jù)2012年的數(shù)據(jù)，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員估計(jì)，由于線粒體DNA突變，美國(guó)每年約有778名新生兒存在患上遺傳疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

如果有哪位母親不想將自己的線粒體DNA傳遞給后代，那么線粒體替代療法就是一個(gè)可行的解決方案，醫(yī)生只需使用其他女性捐獻(xiàn)者的線粒體即可。因此，盡管說法聽起來比較唬人，比如“三親嬰兒”什么的，但最終的結(jié)果就是，胚胎只含有捐獻(xiàn)者的一丁點(diǎn)DNA。由線粒體替代療法出生的下一代其99.9%的DNA都來自于他們的精卵父母。

轉(zhuǎn)移線粒體由好幾種方法，但最常見的就是兩種，分別是原核轉(zhuǎn)移與紡錘體轉(zhuǎn)移。這里的介紹稍微復(fù)雜些。

在原核轉(zhuǎn)移中，母親的卵子和捐獻(xiàn)者的卵子都會(huì)通過試管受精。將供卵，也就是捐獻(xiàn)者的卵子中的受精的細(xì)胞核（也稱原核）破壞掉，然后再把母親卵子中的原核裝回去，因?yàn)楹笳呒嬗懈改傅腄NA。

在紡錘體轉(zhuǎn)移當(dāng)中，來自母親的核DNA（也稱紡錘體）被移植到捐獻(xiàn)者的卵子內(nèi)以替代捐獻(xiàn)者的DNA。然后，醫(yī)生再利用卵胞漿內(nèi)單精子注射技術(shù)將父親的精子注入到新卵細(xì)胞內(nèi)。卵胞漿內(nèi)單精子注射技術(shù)和體外受精有些類似，但也有區(qū)別，前者是將精子直接注射帶一個(gè)卵細(xì)胞中，而后者是讓精子在培養(yǎng)皿中自己進(jìn)入卵細(xì)胞。

原核轉(zhuǎn)移相對(duì)簡(jiǎn)單便宜，因?yàn)橄啾燃忓N體，原核更大、更易于成像與操控。但這也引發(fā)了一些道德問題和宗教界的質(zhì)疑，因?yàn)檫@個(gè)過程會(huì)涉及到破壞已受精的細(xì)胞核，有些人會(huì)認(rèn)為這和墮胎有些類似。

紐卡斯?fàn)柹持行牡目茖W(xué)家使用原核轉(zhuǎn)移法，而約翰?張的診所使用的是紡錘體轉(zhuǎn)移法。

英國(guó)醫(yī)院對(duì)線粒體替代療法一直保持沉默，醫(yī)院新聞處也向媒體表示他們現(xiàn)在還不能接受采訪。但英國(guó)衛(wèi)報(bào)報(bào)道稱，英國(guó)醫(yī)院已對(duì)兩名女性做了這種手術(shù)。

為什么美國(guó)禁止線粒體替代療法

如今，在美國(guó)進(jìn)行線粒體替代療法是違法的，而英國(guó)卻在這一療法上走在了最前列。但線粒體替代療法背后的大部分研究，以及第一個(gè)使用這種技術(shù)出生的嬰兒，都是美國(guó)科學(xué)家和醫(yī)生的研究成果。

2009年，俄勒岡國(guó)家靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究中心的研究人員成功地在恒河猴身上進(jìn)行了線粒體替代療法。正是這類研究以及后續(xù)研究得出了結(jié)論，即線粒體替代療法有潛力應(yīng)用在人類身上。

考慮到這些數(shù)據(jù)與研究，美國(guó)食品與藥物管理局的細(xì)胞、組織和基因療法咨詢委員會(huì)在2014年舉行了一次會(huì)議，會(huì)議最終得出結(jié)論，在使其合法化之前，還需進(jìn)行更多的研究。

然后在2015年，美國(guó)食品與藥物管理局要求美國(guó)國(guó)家科學(xué)院的一個(gè)委員會(huì)評(píng)述這一程序，該委員會(huì)隨后發(fā)表了一份報(bào)告。報(bào)告稱，在監(jiān)督下，線粒體替代療法可以合法化。

當(dāng)美國(guó)國(guó)會(huì)通過2016年綜合撥款法案時(shí)，進(jìn)展陷入停滯。此外，法案中一則附加條款稱禁止生殖細(xì)胞系修改。這一條款也就意味著，對(duì)卵子、精子和早期胚胎的所有基因工程將被禁止，而會(huì)遺傳給不止一代的基因修改自然也不被允許。

隨著人們對(duì)基因編輯技術(shù)的日益關(guān)注，或許有一天，科技就能制造出“人工培育的良種嬰兒”，考慮到這一點(diǎn)，該附加條款可能會(huì)成為法律正文。

但此處也有很大的不同。相比于像CRISPR這樣的基因編輯技術(shù)，線粒體替代療法對(duì)胚胎基因的控制要少得多，因?yàn)榫€粒體只擁有人體0.1%的DNA。然而，由于線粒體替代療法涉及到改變卵子中的DNA，因此，按照上面的附加條款來看，這也是非法的。目前還不清楚是哪些國(guó)會(huì)議員提出了這項(xiàng)附加條款，但該條款每次都有更新，而且在2018年的法案中依然存在。

在2016年法案通過之前，約翰霍普金斯大學(xué)伯曼生物倫理研究所主管杰弗里?卡恩（Jeffrey Kahn）還是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院專門評(píng)估線粒體替代療法委員會(huì)的主席?？ǘ髫?fù)責(zé)為線粒體替代療法的合法化進(jìn)行辯護(hù)?！拔覀兿蚴称放c藥物管理局提交了報(bào)告，結(jié)果就在同一星期，預(yù)算法案就通過了，”卡恩說道?！胺煽傤檰栒f我們提的建議違反了禁令。”

就目前而言，美國(guó)國(guó)內(nèi)的女性如果有線粒體基因突變，那么她們?cè)趪?guó)內(nèi)也沒法兒進(jìn)行這類手術(shù)。為了避開這些限制，約翰?張把一對(duì)夫婦帶到了墨西哥西部城市瓜達(dá)拉哈拉并在2016年為他們實(shí)施了線粒體替代療法。隨后，約翰?張收到了美國(guó)食品與藥物管理局的一封來信，信中通知他違反了法律。

因此，盡管線粒體替代療法在英國(guó)變得很受歡迎，但在美國(guó)的應(yīng)用卻依然懸而未決。

“線粒體替代療法在技術(shù)上被解釋為生殖細(xì)胞系修改，因此該療法也就被納入了上面的附加條款，”英國(guó)布朗大學(xué)的阿達(dá)西說道?！皸l款將這種療法與基因編輯牽連到一起，我認(rèn)為這種聯(lián)系令人感到遺憾?！?/p>

“這實(shí)際上是美國(guó)人的想法，”阿達(dá)西繼續(xù)道。“更加令人遺憾的是這種想法在其他地方也產(chǎn)生了影響。”

重大的倫理問題

生殖細(xì)胞系修改，或者說是改變卵子、精子或早期胚胎中的DNA，都具有爭(zhēng)議，因?yàn)閺睦碚撋现v，這些行為會(huì)涉及到修改人類的后代。特別是在法規(guī)很少，或者根本不存在法規(guī)的地方，比如說在烏克蘭，如果科學(xué)家被允許改變生殖細(xì)胞系，那么情況就會(huì)變得很危險(xiǎn)。

CRISPR是一種強(qiáng)大的基因編輯方法，在2017年曾被用于修改胚胎。作為回應(yīng)，科學(xué)家們?cè)凇都?xì)胞》（Cell）上發(fā)表了一份聲明，本質(zhì)上講，雖然不應(yīng)該禁止基因改造的研究，但應(yīng)該有適當(dāng)?shù)谋O(jiān)督。這些討論很重要，因?yàn)槲覀儜?yīng)該意識(shí)到科學(xué)的力量。

“很明顯，有倫理方面的考慮，”阿達(dá)西說道?！叭藗兛赡芸偸菚?huì)聯(lián)想到二戰(zhàn)中所謂的優(yōu)生學(xué)?！倍?zhàn)中所謂的優(yōu)生學(xué)很不光彩，具有明顯的反人類屬性。

優(yōu)生學(xué)這種觀點(diǎn)認(rèn)為，人類可以用選擇性地培育來創(chuàng)造一個(gè)完美的物種。二戰(zhàn)中，納粹運(yùn)動(dòng)提出的“雅利安人”計(jì)劃可謂聲名狼藉，他們打著這個(gè)旗號(hào)來消滅那些他們不喜歡的人。在美國(guó)，優(yōu)生學(xué)也有一段相當(dāng)黑暗的歷史。

但是線粒體替代療法算是優(yōu)生學(xué)上的一個(gè)飛躍，因?yàn)榫€粒體只有37個(gè)基因，這些基因主要通向與新陳代謝有關(guān)的蛋白質(zhì)。

“一個(gè)人必須對(duì)所有的可能性都持開放態(tài)度，但這對(duì)很多人來說很難，”阿達(dá)西說道。“并不是說你就不應(yīng)該去考慮負(fù)面影響，而是說我們應(yīng)該對(duì)比一下正面與負(fù)面影響?！?/p>

大多數(shù)科學(xué)家都認(rèn)為，基因改造有意義，因?yàn)榭梢苑乐鼓承┻z傳性疾病傳給下一代。正如卡恩所說，他們不相信生殖細(xì)胞系“天生不可侵犯”。

“如果可以解決安全性、不確定性和精確性問題，那么生殖細(xì)胞系修改就可以被接受，甚至可以受到推崇，”阿達(dá)西繼續(xù)道?！疤貏e是針對(duì)非常容易遺傳的Huntington?。ㄓ址Q慢性進(jìn)行性舞蹈?。??！?/p>

2014年，美國(guó)遺傳學(xué)與社會(huì)中心執(zhí)行主任馬爾西?達(dá)諾夫斯基（Marcy Darnovsky）在紐約時(shí)報(bào)上寫了一篇專欄文章，該文章解釋了為什么線粒體替代療法不應(yīng)該合法化。達(dá)諾夫斯基指出，不僅僅是出于科學(xué)方面的考慮，更令人擔(dān)心的還有倫理問題。體外受精或者收養(yǎng)都是更安全的替代選擇，為什么女性還要采用這種試驗(yàn)性的療法？

“某事做起來很簡(jiǎn)單，但并不意味著我們就應(yīng)該去做這件事，”達(dá)諾夫斯基寫道。

美國(guó)禁止了這種療法，而英國(guó)立法者在解決線粒體替代療法背后的倫理問題上采取了不同的方式。英國(guó)衛(wèi)生署旗下專門管理生育治療和研究的人類受精和胚胎學(xué)管理局成立了一個(gè)委員會(huì)來回顧并評(píng)述支持線粒體替代療法合法化的科學(xué)證據(jù)。英國(guó)人還在議會(huì)討論中加入了公共輿論和辯論環(huán)節(jié)。2015年，人類受精和胚胎學(xué)管理局允許“在醫(yī)療中謹(jǐn)慎使用捐獻(xiàn)的線粒體”。

在英國(guó)，病人想要采用線粒體替代療法，必須獲得人類受精和胚胎學(xué)管理局的許可。該療法使用有著嚴(yán)格的指導(dǎo)方針，只有同時(shí)滿足兩個(gè)條件才能使用該療法，一是卵細(xì)胞中存在“由線粒體DNA引起的線粒體異?！钡娘L(fēng)險(xiǎn)，二是下一代“出生即患有或后期發(fā)展為嚴(yán)重線粒體疾病”的風(fēng)險(xiǎn)顯著。

阿達(dá)西認(rèn)為英國(guó)批準(zhǔn)線粒體替代療法的方法是如何裁定棘手倫理問題的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

“英國(guó)一直以來都更加務(wù)實(shí)、更加世俗化，對(duì)眾人傾向投入大量?jī)r(jià)值判斷的東西不那么在意，”阿達(dá)西說道?！拔鞣絿?guó)家對(duì)人工流產(chǎn)應(yīng)不應(yīng)該合法化、胎兒權(quán)利應(yīng)不應(yīng)該受到保護(hù)等問題爭(zhēng)論得很激烈，而英國(guó)是爭(zhēng)論聲最少的西方國(guó)家?！?/p>

達(dá)諾夫斯基和美國(guó)食品與藥物管理局認(rèn)為線粒體替代療法和CRISPR編輯胚胎有相似性。但是支持線粒體替代療法的科學(xué)家和英國(guó)人類受精和胚胎學(xué)管理局認(rèn)為這更像是不會(huì)改變核DNA的體外受精。事實(shí)證明，定義上的差異是該療法能否被接受的關(guān)鍵。

線粒體替代療法在美國(guó)的未來

阿達(dá)西稱線粒體DNA有點(diǎn)像美國(guó)早期的西部蠻荒地區(qū)，因?yàn)槲覀儗?duì)其遺傳研究還不夠，對(duì)于線粒體DNA，我們還有很多不懂的地方。

比如說，我們還不確定為什么線粒體中DNA的比率比其他細(xì)胞中DNA比率少這么多。我們也不清楚線粒體疾病是如何由母親傳遞給孩子的。就第二點(diǎn)而言，目前研究發(fā)現(xiàn)這一過程似乎是隨機(jī)的。

更重要的是，因?yàn)榫€粒體疾病的遺傳可能和替代療法的效果有關(guān)，那么，捐贈(zèng)的線粒體DNA與和核DNA不是同一來源，這對(duì)孩子來說又意味著什么？由于線粒體替代療法只是在過去幾年中才出現(xiàn)，所以我們還不知道這一療法的長(zhǎng)期效應(yīng)。

但是為了深入這項(xiàng)研究，附加條款就需要做出改變，因?yàn)樵摋l款目前管的太寬，甚至科學(xué)家向食品與藥物管理局申請(qǐng)線粒體替代療法的人類研究都被禁止。

“如果某項(xiàng)研究不會(huì)應(yīng)用到人身上，那么科學(xué)家也就不會(huì)對(duì)這種研究投入太大的精力，”卡恩說道?！暗覀冇信d趣繼續(xù)這項(xiàng)研究，現(xiàn)在我們需要的就是改變這項(xiàng)附加條款?！?/p>

今年早些時(shí)候，阿達(dá)西發(fā)表在《婦產(chǎn)科學(xué)》（Obstetrics and Gynecology）期刊上的一篇合著文章解釋了自己的信念，即應(yīng)該撤銷對(duì)線粒體替代療法的禁令。

大多數(shù)科學(xué)家并不是不想讓線粒體替代療法的研究受到監(jiān)管，他們只是希望放寬監(jiān)管，這樣就能開展更多更深入的研究。這樣一來，真正需要此療法的人才會(huì)接受到更安全、更成熟的手術(shù)。

“想要實(shí)現(xiàn)科學(xué)突破，人類總得需要時(shí)間來克服些阻力，”阿達(dá)西說道。“這些阻力就包括對(duì)修改自然法則、改變自然秩序的恐懼，這些擔(dān)憂與恐懼仿佛植根于人的大腦。想要說服眾人，通常來說大約需要一代人的時(shí)間。”