距离科学家能够将皮肤或骨髓转化为人类婴儿,还有很长的路要走

  新浪科技讯 北京时间8月14日消息,据国外媒体报道,美国大众科学杂志《发现》(Discover Magazine)在2007年的一篇文章中提出了利用干细胞制造人类精子的可能性。时至今日,干细胞生殖科学又到了什么样的研究阶段?

  2007年,一组研究人员报告了一项惊人的发现:他们利用从人类骨髓中提取的干细胞培育出了“类精子细胞”。然而,短短两年后,这项研究由于被控抄袭而被撤回。13年过去了,从干细胞中培育出功能正常的人类精子依然是一个难以捉摸的问题。

  20到30年来,科学家一直试图从干细胞中培育出功能正常的人类配子,包括卵子和精子。这么做的目的不仅是帮助不孕不育的患者生儿育女,还可以帮助科学家解开人类发育的奥秘。自2007年以来,科学家在这方面取得了相当大的进展,并利用干细胞产生的配子甚至是未成熟的人类卵细胞培育出了健康的幼鼠。但是,距离科学家能够将皮肤或骨髓转化为人类婴儿,还有很长的路要走。

  科学家正在努力寻找有效并稳定产生生殖细胞的方法,在短期内,这可以帮助我们理解这些概念的生物学原理,而从长期来看,可以利用该方法恢复生育能力。当1978年第一个通过体外受精(IVF)受孕的婴儿出生时,生殖科学向前迈出了重要一步,这项突破也引领了如今塞巴斯蒂亚诺和其他研究者投身干细胞与生殖领域。但是,并不是所有想要亲生孩子的个人或夫妇都可以选择试管婴儿技术,那些出生时没有配子的人,或者在很小的时候就接受了积极的癌症治疗的人,都无法进行体外受精。新的干细胞技术或许将为这些人提供生育后代的机会。

  第二个重要的进展出现在21世纪初,即诱导性多能干细胞(iPSCs)的发现。这些细胞可以从血液或皮肤细胞中提取,并重新编程,使其表现得像胚胎干细胞一样。胚胎干细胞具有多能性,可以发育成体内任何类型的细胞。从那时起,研究人员就一直试图弄清楚如何将这些类胚胎细胞转化为功能正常的精子和卵子。

  揭示基础过程

  这项工作之所以如此具有挑战性,部分原因是科学家尚未完全理解人类胚胎在正常发育过程中发生了什么。科学家理解小鼠身上发生的这一过程,因为在实验室里研究这种啮齿类动物比较容易。但是道德限制和技术因素(比如在正确的时间获得胚胎)使得在人类身上进行研究十分困难。

  尽管存在障碍,但科学家在过去10年里也取得了重大进展。2012年,日本的一组研究人员用诱导性多能干细胞培育出了可生育的小鼠卵子,并用这些卵子培育出健康的幼鼠。在小鼠身上,整个周期已经完整,现在英国和日本的一些研究小组已经证实,你可以从小鼠身上产生类似胚胎的细胞,然后将这些细胞变成卵子或精子,其功能完全正常。

用于治疗罕见遗传病范可尼贫血的诱导性多能干细胞

  2018年,同一组日本科学家又取得了一项重大突破。他们利用人类血细胞和多能干细胞技术,成功地制造出了未成熟的人类卵子。

  制造精子的类似努力并没有走得太远。多年来,包括2007年被撤的骨髓研究在内的多项研究都声称,可以在实验室内培育出类精子细胞。2014年发表的一项备受瞩目的研究也成为重大新闻,但该研究中的细胞发育程度并没有远远超过分化的早期阶段。

  但是,科学家还在积极努力,也许在未来几年内,我们就能制造出功能齐全的精子和卵母细胞。届时,问题就会变成如何测试这些配子的质量。

  测试生命周期

  要全面评估精子或卵子的质量和功能,唯一的方法是将其用来与另一个配子受精,产生后代,这就是这项工作必须非常小心的原因。一旦科学家开发出可以产生成熟人类卵母细胞和精子的技术,那下一步就会在灵长类动物身上进行测试。这样一来,研究人员就可以追踪这项技术产生的动物个体的整个生命历程,看看是否会出现任何意想不到的问题。

  终有一天,这些干细胞将帮助那些患有不孕症的人士拥有健康的孩子。当然,还有一些重要的伦理问题需要仔细考虑,这项技术有可能在代际层面上影响人类的生活。许多人还对未来的其他后果表示了担忧,比如“设计婴儿”的问题,或者是利用从名人那里偷来的头发来繁育后代等。已经有生物伦理学专家撰文指出,在这项技术变得可行之前,必须着手解决与之相关医学和法律问题。(任天)

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