受精前含有人类皮肤细胞核的卵子。- Mitalipov实验室
根据最新研究,科学家已经利用人类皮肤细胞创造出可受精的卵子,这些卵子能够产生早期胚胎,这一进展可能会扩大生育治疗的可能性。
周二发表在《自然通讯》杂志上的这项概念验证研究,涉及从普通人类皮肤细胞中取出含有大部分遗传信息的细胞核,并将其移植到已去除自身细胞核的捐赠卵子中。研究人员生产了82个功能性人类卵母细胞,即未成熟卵细胞,随后在实验室中进行了受精。
这一成果——一个与提供皮肤细胞的人共享DNA且可以与另一人的精子受精的卵子——是开发解决不孕症新方法的一个里程碑。不过,俄勒冈健康与科学大学医学院妇产科教授、该研究的合著者宝拉·阿马托(Paula Amato)博士表示,该技术至少还需要十年才能在临床上应用。
阿马托通过电子邮件表示:"这将使年长女性,或因任何原因(例如先前的癌症治疗)没有卵子的女性,能够拥有基因相关的子女。此外,它将使同性伴侣(例如两名男性)能够拥有与双方伴侣基因相关的子女。"
研究人员必须克服的关键挑战是确保重编程的受精卵具有正确数量的染色体:性细胞(精子和卵子)各有23条染色体,而普通人类细胞(如皮肤细胞)则有46条染色体。
该研究团队主要位于波特兰的俄勒冈健康与科学大学,他们设计了一种通过模拟自然细胞分裂来去除多余染色体的方法,使其中一套23条染色体被丢弃,留下一个功能性卵细胞。研究人员将此过程命名为"线粒体减数分裂"(mitomeiosis)。
然而,在研究过程中创造的卵子中,不到9%能够发育到囊胚阶段,这相当于受精后五到六天。在体外受精治疗中,胚胎通常在此时被转移到子宫。
此外,阿马托解释说,所有由此产生的胚胎在染色体上都是异常的,要么总染色体数量错误,要么每对中没有一条。她补充说,这些胚胎不太可能产生健康的婴儿,很可能都会提前停止发育。
研究作者表示,在该技术可用于临床之前,还需要进行大量额外研究,以确保其安全性和效率。具体来说,需要更多研究来更好地理解染色体如何配对和分离,以创造具有正确染色体数量的卵子。
俄勒冈健康与科学大学胚胎细胞和基因治疗中心主任舒克拉特·米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov)在新闻稿中指出,即使在自然繁殖中,也只有大约三分之一的胚胎能发育到囊胚阶段。
"目前,这仍然只是一个概念验证,需要进一步研究以确保有效性和安全性,才能用于未来的临床应用,"研究报告称。
"'一个重要开端'"
该领域的其他专家,如加州大学洛杉矶分校分子、细胞和发育生物学教授阿曼德·克拉克(Amander Clark),也持谨慎乐观态度。克拉克没有参与这项新研究,他说尽管这项研究是一项令人印象深刻的进步,但目前形式的技术不会作为生育治疗起作用。
克拉克同时也是加州大学洛杉矶分校生殖科学、健康和教育中心主任,他表示:"所有胚胎在基因上都是异常的。因此,这种方法不会,也不应该在试管婴儿实验室中提供,直到技术改进完成。"
尽管如此,克拉克表示,由于数百万女性患有原发性卵巢功能不全,即她们的卵巢产生的卵子非常少,或者她们取出的卵子在体外受精中不起作用,因此新论文中报道的方法是"一个重要开端"。
克拉克在电子邮件中解释说:"为了帮助这些女性组建或扩大家庭,需要变革性的医疗治疗,因为恢复性生殖医学不起作用,而体外受精在治疗这类不孕症方面已达到极限。"
研究团队使用了体细胞核移植技术,这项技术曾被著名地用于1997年克隆一只名为"多莉"的羊。在那种情况下,研究人员创造了一个父母的副本。
人类生殖性克隆,即用一套遗传信息创造一个人的副本,在许多国家被禁止。
新研究产生的胚胎染色体来自双亲。然而,由于体细胞核移植技术与克隆相关,克拉克表示"将这项技术推向临床实践的监管障碍将会很高。"
南安普顿大学生殖医学教授、生殖医学和外科荣誉顾问英·张(Ying Cheong)认为,这一突破是"令人兴奋的概念验证"。
"虽然这仍然是非常早期的实验室工作,但未来它可能会改变我们对不孕和流产的理解,也许有一天会为那些没有其他选择的人打开创造类似卵子或精子细胞的大门,"未参与这项研究的张在伦敦科学媒体中心分享的评论中说。
她补充说:"科学家首次证明,普通体细胞的DNA可以被放入卵子中,被激活,并使其染色体减半,模拟通常创造卵子和精子的特殊步骤。"
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