在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自以色列魏茨曼科學(xué)研究所和布魯斯-拉帕波特醫(yī)學(xué)院的研究人員首次在不使用精子、卵子或受精的情況下構(gòu)建出“合成胚胎（synthetic embryo）”，但使用這種技術(shù)培育用于移植的人體器官的前景仍然很遙遠(yuǎn)。具體而言，他們找到了一種方法，讓小鼠干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中自我組裝成胚胎狀結(jié)構(gòu)。這一突破被譽(yù)為向前邁進(jìn)了一大步，盡管一些專家說(shuō)，所構(gòu)建出的合成胚胎可能不能完全被視為胚胎，并警告說(shuō)要考慮未來(lái)的倫理問(wèn)題。相關(guān)研究結(jié)果于2022年8月1日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Na?ve ESCs”。

這些作者首先收集來(lái)自小鼠皮膚的細(xì)胞，然后讓它們返回到干細(xì)胞狀態(tài)。所產(chǎn)生的干細(xì)胞被放置在他們?cè)O(shè)計(jì)的一種不斷移動(dòng)以模擬母體子宮的特殊孵化器中。然而，這些干細(xì)胞中的絕大數(shù)未能形成任何東西。不過(guò)，在總共10000個(gè)干細(xì)胞中，有50個(gè)細(xì)胞（占0.5%）將自我收集成球體，然后形成胚胎狀結(jié)構(gòu)，即合成胚胎。他們補(bǔ)充說(shuō)，8天后---大約是20天小鼠妊娠期的三分之一---出現(xiàn)了大腦和心臟跳動(dòng)的早期跡象。這些合成胚胎被描述為與正常小鼠胚胎有95%的相似度。

時(shí)間會(huì)告訴一切

如果有一天人類器官可以在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)出來(lái)，那么這項(xiàng)技術(shù)每年可以為成千上萬(wàn)的人提供拯救生命的移植手術(shù)。論文共同通訊作者、魏茨曼科學(xué)研究所干細(xì)胞學(xué)者Jacob Hanna說(shuō)，“移植的最大問(wèn)題是，你需要找到一個(gè)匹配的供者，而且供者的DNA永遠(yuǎn)不會(huì)與患者完全相同?！?/p>

Hanna說(shuō)，但是利用這項(xiàng)新技術(shù)，有一天科學(xué)家們可以從患者的肝臟等器官中提取細(xì)胞，用它們來(lái)制造干細(xì)胞，培育出合成胚胎，然后“將它們移植回患者體內(nèi)”。他補(bǔ)充說(shuō)，“制造出的干細(xì)胞源自患者本身，因此它們的DNA與患者完全相同，這樣就不需要尋找供者，也不可能產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)?！?/p>

雖然它們是有史以來(lái)最先進(jìn)的合成胚胎狀結(jié)構(gòu)，但一些沒(méi)有參與這項(xiàng)新研究的科學(xué)家們提醒說(shuō)不要把它們稱為“胚胎”。法國(guó)干細(xì)胞科學(xué)家Laurent David指出，“它們不是胚胎。”他更愿意稱它們?yōu)榕郀铙w（embryoids）。

圖片來(lái)自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.07.028。

然而，David對(duì)這項(xiàng)“非常有說(shuō)服力”的研究表示歡迎，他說(shuō)這可能讓人們開(kāi)展進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，了解器官的確切形成過(guò)程。

除了器官之外，Hanna說(shuō)，這些合成胚胎還可能有助于確定新的藥物靶標(biāo)，并有可能有助于找到一系列問(wèn)題的解決方案，如失孕、不孕癥、子宮內(nèi)膜異位癥和子癇前期。他說(shuō)，“時(shí)間會(huì)告訴一切?！?/p>

倫理影響

Hanna成立了一家名為“Renewal Bio”的公司，他說(shuō)它“將專注于測(cè)試人類合成胚胎的潛在臨床應(yīng)用”。他說(shuō)，他們?cè)谝陨蝎@得了這種測(cè)試的倫理許可，而且在美國(guó)和英國(guó)等許多其他國(guó)家也是合法的。他說(shuō)，“我們應(yīng)該記住，合成胚胎是胚狀體，而不是真正的胚胎，不具備成活的潛力?！?/p>

但是沒(méi)有參與這項(xiàng)新研究的學(xué)者指出，考慮將這種技術(shù)用于人類還非常早。西班牙龐培法布拉大學(xué)的Alfonso Martinez Arias說(shuō)，這一突破“為利用人類細(xì)胞開(kāi)展類似研究打開(kāi)了大門(mén)，盡管首先有許多監(jiān)管障礙需要通過(guò)，而且從實(shí)驗(yàn)的角度來(lái)看，人類系統(tǒng)落后于小鼠系統(tǒng)”。

試圖從人類細(xì)胞中獲得類似的結(jié)果很可能會(huì)引發(fā)倫理問(wèn)題。英國(guó)弗朗西斯-克里克研究所的James Briscoe說(shuō)，“盡管人類合成胚胎的前景仍然遙遠(yuǎn)，但參與有關(guān)此類研究的法律和倫理問(wèn)題的更廣泛討論將是至關(guān)重要的?！保ㄉ锕?Bioon.com）

參考資料：

Shadi Tarazi et al. Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Na?ve ESCs. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.07.028.