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，他們通常會受到稱贊。但涉及到基因工程，就會引起許多爭議。生殖醫(yī)學(xué)中的基因工程尤其可怕，因為這關(guān)乎到改變后代的基因。任何新技術(shù)都會引發(fā)爭議，即便是在比較開放的美國。
圖注：線粒體。（圖/Shutterstock）
故事是這樣的，醫(yī)生們利用一種相對較新的技術(shù)，幫助一對夫婦避免遺傳基因突變，如果不干涉，他們的孩子就會患上遺傳性線粒體疾病。如果你把中學(xué)時的線粒體知識都交還給了老師，不要緊，下面會簡單復(fù)習一下。
線粒體替代療法（mitochondrial replacement therapy），簡稱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，因為要修改的胚胎具有遺傳線粒體疾病的風險，因此要換成捐獻者，即第三父母的健康的線粒體DNA。
對人體內(nèi)幾乎每個細胞來說，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非常簡單，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痛不欲生，”英國布朗大學(xué)專門從事生殖生物學(xué)研究的伊萊·阿達西（Eli Adashi）教授說道。“是人都有同理心，這種感情不難理解。”
但是一談到線粒體替代療法，就會產(chǎn)生相當大的分歧。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不會很快就引起人體優(yōu)化的風險嘗試？
2015年，英國成為第一個，同時也是迄今為止唯一一個正式將線粒體替代療法合法化的國家，該療法也將嚴格遵守預(yù)防遺傳性疾病的要求。今年二月，英國紐卡斯爾生育中心的醫(yī)生對兩位母親進行了這種療法。澳大利亞和新加坡目前正在考慮是否要效仿英國對這一療法進行許可。
在美國，由于一項撥款預(yù)算案中被暗中加入了一個附加條款，因此自2015年以來，該實驗的程序研究就被禁止了?？茖W(xué)家們對這項禁令感到困惑，因為大多數(shù)科學(xué)家都認為該療法值得研究。
然而，這并未能阻止到一名美國醫(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·張在墨西哥為一對夫婦實施了線粒體替代療法。此外，烏克蘭的一家診所正在與約翰·張的診所進行合作，他們將為能支付1.5萬美元費用的美國人提供這項服務(wù)。
線粒體替代療法要操縱胚胎，會改變當事人后代的基因，因此招來了很多批評。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，這種療法究竟會對這些孩子產(chǎn)生何種長遠影響，我們還不得而知。
但是由于線粒體替代療法并沒有遠離其他的生育治療，一些科學(xué)家認為，只需更多的研究和適當?shù)谋O(jiān)管，這種療法就會變得司空見慣，或許在未來，對于想讓孩子和自己的基因產(chǎn)生聯(lián)系一對女同性戀夫婦，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)該感到擔心嗎？為什么這種療法在美國被禁？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，線粒體被稱為細胞的“發(fā)電站”。這是因為我們所有的細胞中都有線粒體，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都存在于細胞核中充當染色體，而剩下的0.1%則位于線粒體當中。
圖注：線粒體自身也具有DNA。（圖/美國國家人類基因組研究所/維基共享資源）
當卵子被精子受精時，就會產(chǎn)生一個擁有DNA的細胞核，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入卵子，所以嬰兒細胞只能得到母親的線粒體DNA。換句話說，線粒體DNA只會由母親傳給孩子，這種模式被稱為“母體遺傳”。
圖注：線粒體DNA只會由母親遺傳，而細胞核的DNA父母都會遺傳。（圖/美國加利福尼亞大學(xué)）
線粒體DNA的遺傳并不像細胞核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，那么下一代患上嚴重疾病的風險就會增加。
三人產(chǎn)生一胚胎
那么，線粒體替代療法是如果運作的呢？需要說明的是，這一療法并不算是基因編輯，因為醫(yī)生替代的是細胞核之外的DNA。更明確地說，這屬于基因操作的范疇。
人體的一個細胞中的細胞核含有大約3萬個基因，而我們的線粒體只有37個基因。線粒體中的這些基因只對涉及制造腺苷三磷酸（簡稱ATP）的蛋白質(zhì)指定遺傳密碼，而腺苷三磷酸這種分子則會為人體中大部分細胞過程提供能量。
像人體內(nèi)其他DNA一樣，我們的線粒體DNA也會發(fā)生變異，導(dǎo)致產(chǎn)生錯誤的蛋白質(zhì)。這些有缺陷的蛋白質(zhì)會引起像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)細胞異常造成的。
上面提到的疾病非常罕見。據(jù)估計，每5000人中就有1人患有線粒體疾病，這是由細胞核和線粒體DNA突變導(dǎo)致的，而細胞核DNA突變的影響更大。根據(jù)2012年的數(shù)據(jù)，紐卡斯爾大學(xué)的研究人員估計，由于線粒體DNA突變，美國每年約有778名新生兒存在患上遺傳疾病的風險。
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可行的解決方案，醫(yī)生只需使用其他女性捐獻者的線粒體即可。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，胚胎只含有捐獻者的一丁點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，母親的卵子和捐獻者的卵子都會通過試管受精。將供卵，也就是捐獻者的卵子中的受精的細胞核（也稱原核）破壞掉，然后再把母親卵子中的原核裝回去，因為后者兼有父母的DNA。
在紡錘體轉(zhuǎn)移當中，來自母親的核DNA（也稱紡錘體）被移植到捐獻者的卵子內(nèi)以替代捐獻者的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卵細胞中，而后者是讓精子在培養(yǎng)皿中自己進入卵細胞。
原核轉(zhuǎn)移相對簡單便宜，因為相比紡錘體，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，因為這個過程會涉及到破壞已受精的細胞核，有些人會認為這和墮胎有些類似。
紐卡斯爾生殖中心的科學(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。
英國醫(yī)院對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。但英國衛(wèi)報報道稱，英國醫(yī)院已對兩名女性做了這種手術(shù)。
為什么美國禁止線粒體替代療法
如今，在美國進行線粒體替代療法是違法的，而英國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，以及第一個使用這種技術(shù)出生的嬰兒，都是美國科學(xué)家和醫(yī)生的研究成果。
2009年，俄勒岡國家靈長類動物研究中心的研究人員成功地在恒河猴身上進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，美國食品與藥物管理局的細胞、組織和基因療法咨詢委員會在2014年舉行了一次會議，會議最終得出結(jié)論，在使其合法化之前，還需進行更多的研究。
然后在2015年，美國食品與藥物管理局要求美國國家科學(xué)院的一個委員會評述這一程序，該委員會隨后發(fā)表了一份報告。報告稱，在監(jiān)督下，線粒體替代療法可以合法化。
當美國國會通過2016年綜合撥款法案時，進展陷入停滯。此外，法案中一則附加條款稱禁止生殖細胞系修改。這一條款也就意味著，對卵子、精子和早期胚胎的所有基因工程將被禁止，而會遺傳給不止一代的基因修改自然也不被允許。
隨著人們對基因編輯技術(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，該附加條款可能會成為法律正文。
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)，線粒體替代療法對胚胎基因的控制要少得多，因為線粒體只擁有人體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會議員提出了這項附加條款，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）還是美國國家科學(xué)院專門評估線粒體替代療法委員會的主席?？ǘ髫撠煘榫€粒體替代療法的合法化進行辯護?！拔覀兿蚴称放c藥物管理局提交了報告，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?！?/p>
就目前而言，美國國內(nèi)的女性如果有線粒體基因突變，那么她們在國內(nèi)也沒法兒進行這類手術(shù)。為了避開這些限制，約翰·張把一對夫婦帶到了墨西哥西部城市瓜達拉哈拉并在2016年為他們實施了線粒體替代療法。隨后，約翰·張收到了美國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變得很受歡迎，但在美國的應(yīng)用卻依然懸而未決。
“線粒體替代療法在技術(shù)上被解釋為生殖細胞系修改，因此該療法也就被納入了上面的附加條款，”英國布朗大學(xué)的阿達西說道?！皸l款將這種療法與基因編輯牽連到一起，我認為這種聯(lián)系令人感到遺憾。”
“這實際上是美國人的想法，”阿達西繼續(xù)道?！案恿钊诉z憾的是這種想法在其他地方也產(chǎn)生了影響?！?/p>
重大的倫理問題
生殖細胞系修改，或者說是改變卵子、精子或早期胚胎中的DNA，都具有爭議，因為從理論上講，這些行為會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胞系，那么情況就會變得很危險。
CRISPR是一種強大的基因編輯方法，在2017年曾被用于修改胚胎。作為回應(yīng)，科學(xué)家們在《細胞》（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?shù)谋O(jiān)督。這些討論很重要，因為我們應(yīng)該意識到科學(xué)的力量。
“很明顯，有倫理方面的考慮，”阿達西說道?！叭藗兛赡芸偸菚?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)這種觀點認為，人類可以用選擇性地培育來創(chuàng)造一個完美的物種。二戰(zhàn)中，納粹運動提出的“雅利安人”計劃可謂聲名狼藉，他們打著這個旗號來消滅那些他們不喜歡的人。在美國，優(yōu)生學(xué)也有一段相當黑暗的歷史。
但是線粒體替代療法算是優(yōu)生學(xué)上的一個飛躍，因為線粒體只有37個基因，這些基因主要通向與新陳代謝有關(guān)的蛋白質(zhì)。
“一個人必須對所有的可能性都持開放態(tài)度，但這對很多人來說很難，”阿達西說道?！安⒉皇钦f你就不應(yīng)該去考慮負面影響，而是說我們應(yīng)該對比一下正面與負面影響?！?/p>
大多數(shù)科學(xué)家都認為，基因改造有意義，因為可以防止某些遺傳性疾病傳給下一代。正如卡恩所說，他們不相信生殖細胞系“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，那么生殖細胞系修改就可以被接受，甚至可以受到推崇，”阿達西繼續(xù)道?！疤貏e是針對非常容易遺傳的Huntington病（又稱慢性進行性舞蹈?。！?/p>
2014年，美國遺傳學(xué)與社會中心執(zhí)行主任馬爾西·達諾夫斯基（Marcy Darnovsky）在紐約時報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。達諾夫斯基指出，不僅僅是出于科學(xué)方面的考慮，更令人擔心的還有倫理問題。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性的療法？
“某事做起來很簡單，但并不意味著我們就應(yīng)該去做這件事，”達諾夫斯基寫道。
美國禁止了這種療法，而英國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)管理局成立了一個委員會來回顧并評述支持線粒體替代療法合法化的科學(xué)證據(jù)。英國人還在議會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)療中謹慎使用捐獻的線粒體”。
在英國，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。該療法使用有著嚴格的指導(dǎo)方針，只有同時滿足兩個條件才能使用該療法，一是卵細胞中存在“由線粒體DNA引起的線粒體異?！钡娘L險，二是下一代“出生即患有或后期發(fā)展為嚴重線粒體疾病”的風險顯著。
圖注：科學(xué)家認為，與人工授精相比，線粒體替代療法在倫理上并不復(fù)雜。（圖/Shutterstock）
阿達西認為英國批準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準。
“英國一直以來都更加務(wù)實、更加世俗化，對眾人傾向投入大量價值判斷的東西不那么在意，”阿達西說道?！拔鞣絿覍θ斯ち鳟a(chǎn)應(yīng)不應(yīng)該合法化、胎兒權(quán)利應(yīng)不應(yīng)該受到保護等問題爭論得很激烈，而英國是爭論聲最少的西方國家?！?/p>
達諾夫斯基和美國食品與藥物管理局認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)家和英國人類受精和胚胎學(xué)管理局認為這更像是不會改變核DNA的體外受精。事實證明，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的未來
阿達西稱線粒體DNA有點像美國早期的西部蠻荒地區(qū)，因為我們對其遺傳研究還不夠，對于線粒體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。就第二點而言，目前研究發(fā)現(xiàn)這一過程似乎是隨機的。
更重要的是，因為線粒體疾病的遺傳可能和替代療法的效果有關(guān)，那么，捐贈的線粒體DNA與和核DNA不是同一來源，這對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期效應(yīng)。
但是為了深入這項研究，附加條款就需要做出改變，因為該條款目前管的太寬，甚至科學(xué)家向食品與藥物管理局申請線粒體替代療法的人類研究都被禁止。
“如果某項研究不會應(yīng)用到人身上，那么科學(xué)家也就不會對這種研究投入太大的精力，”卡恩說道?！暗覀冇信d趣繼續(xù)這項研究，現(xiàn)在我們需要的就是改變這項附加條款?！?/p>
今年早些時候，阿達西發(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接受到更安全、更成熟的手術(shù)。
“想要實現(xiàn)科學(xué)突破，人類總得需要時間來克服些阻力，”阿達西說道。“這些阻力就包括對修改自然法則、改變自然秩序的恐懼，這些擔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間?！?/p>
廣告聲明：文內(nèi)含有的對外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。