人類無性生殖又進一步?別急,我們先討論一下倫理

世界首創的成就!

無需受精卵、胚胎甚至小鼠——僅使用幹細胞和特殊的培養箱,以色列魏茨曼科學研究所的研究人員領導的一個團隊在實驗室中培育出了小鼠胚胎模型,實驗結果發表在《細胞》雜誌上。該模型非常複雜,用於研究

早期小鼠胚胎髮育過程中(即著床後的階段)

發生的情況。人類許多懷孕過程的失敗都與著床後的階段有關,而我們對其知之甚少。構建模型的方法能夠使我們更好地瞭解其中可能出錯的地方,以便對症下藥。

人類無性生殖又進一步?別急,我們先討論一下倫理

“最小的細胞團”

極其複雜的結構是這項新發布模型中的有趣之處。它不僅模仿了生物體早期的細胞規格和佈局,包括心臟、血液、大腦和其他器官的前體,而且還模擬出了胎盤和其它用來啟動和維持妊娠所需的“支援”細胞。

人類無性生殖又進一步?別急,我們先討論一下倫理

參考文獻[2]影片截圖

對於大多數動物來說,懷孕的最初階段是很難進行研究的。此時的胚胎還是一團微小的細胞簇,因而難以在子宮內定位和觀察。但我們又知道,在這個發展階段中,失敗在所難免。例如,有時環境因素會影響和干擾發育,細胞可能無法接收正確的訊號以完全形成脊髓,導致如脊柱裂的產生等。透過使用此類模型,我們終於可以開始解答一些問題。

儘管這些模型是強大的研究工具,但要謹記它們終究不是真正的胚胎。細胞模型只複製了自然發育的某些方面,但不能完全模擬受精卵(天然胚胎)的細胞結構和所擁有的發育潛力。研究團隊強調,細胞模型的壽命始終無法超過8天,而正常的小鼠孕期為20天。

人類的“合成胚胎”即將出現?

胚胎建模領域正在迅速發展,每年都有新的進展。2021 年,幾個團隊設法使人類多能幹細胞在培養皿中實現自我聚集,以模仿“囊胚”。囊胚階段在受精卵著床之前,此時分裂的細胞團附著在子宮壁上。研究人員透過觀察這些人類胚胎模型(通常稱為胚狀體),已經著手在培養皿中探索著床的過程,但研究人類的著床過程顯然遠比小鼠更具挑戰性。

培養與小鼠模型具有相同複雜性的人類胚胎模型仍然是一個遙遠的命題,仍需繼續探索。重要的是,

我們需要了解這種模型的代表價值究竟有多高

,畢竟培養皿中的合成胚胎有其固有的侷限性。

道德陷阱

是幹細胞成就了胚胎建模,因此在展望這項技術的用途時,一個至關重要的問題則是這些幹細胞的出處。是人類胚胎幹細胞(源於囊胚),還是來自實驗室中的面板或血細胞,甚至是從冷凍樣品中提取的誘導多能幹細胞?

人類無性生殖又進一步?別急,我們先討論一下倫理

早期胚胎髮育 | Wikimedia Commons,JSLUCAS75 / CC BY-SA 3。0 (https://creativecommons。org/licenses/by-sa/3。0)

使用細胞進行這種在培養皿中模擬胚胎的特殊研究是否需要任何特殊的批准,是一個值得考慮的問題。研究者應該更多地思考如何管理這一研究領域,例如使用胚胎模型的時機以及使用者是誰。

現有的法律和國際幹細胞研究指南提供了規範這一研究領域的框架。無論對人類胚胎研究的方式和實驗週期如何改進,在做出最終決定之前都需要圍繞這個主題進行更深入的瞭解和討論。

在“以生殖和克隆人類為目的的實驗”和“作為加深人類發育和發育障礙理解的唯一手段”之間,應該劃出明確的界限。

雖然現階段還主要是以小鼠為實驗物件,但隨著科學技術的迅猛發展,或許研究者也應當關注這項技術對人類的影響,以及研究應該在哪裡及如何劃定界限等問題。

參考文獻

[1]Tarazi, S。, Aguilera-Castrejon, A。, Joubran, C。, Ghanem, N。, Ashouokhi, S。, Roncato, F。, Wildschutz, E。, Haddad, M。, Oldak, B。, Gomez-Cesar, E。, Livnat, N。, Viukov, S。, Lukshtanov, D。, Naveh-Tassa, S。, Rose, M。, Hanna, S。, Raanan, C。, Brenner, O。, Kedmi, M。, Keren-Shaul, H。, Lapidot, T。, Maza, I。, Novershtern, N。, Hanna, J。H。, ¬Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Naïve ESCs, Cell (2022), doi: https://doi。org/10。1016/ j。cell。2022。07。028。

[2]https://phys。org/news/2022-08-world-synthetic-embryo-important。html

編譯:茵陳

編輯:靳小明

排版:尹寧流

題圖來源:https://wis-wander。weizmann。ac。il/life-sciences/without-egg-sperm-or-womb-synthetic-mouse-embryo-models-created-solely-stem-cells

TAG: 胚胎模型小鼠細胞幹細胞