绵羊复制品。 小羊多莉(左)和她的代孕母亲在一起,是在罗斯林研究所通过克隆技术创造的。 |
上周,一只名叫多莉的看起来很普通的小羊的照片登上了世界各地的头版头条,因为她的血统令人震惊:多莉,与以往任何活着的哺乳动物都不同,是另一只成年绵羊的完全复制品,没有父亲。她是一个克隆体,是由一群兽医研究人员创造的。这项由苏格兰爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·威尔穆特及其同事完成的工作,提供了一种重要的新研究工具,并打破了生物学家中普遍存在的观点,即成年哺乳动物的细胞无法被说服再生出一个完整的动物。尽管苏格兰研究人员明确表示,他们认为将该技术应用于克隆人类是不道德的(威尔穆特是基因工程伦理工作组的成员),但这一演示引发了一个令人不安的前景,即其他人可能不会如此谨慎。克隆人类意味着女性原则上可以在没有任何男性帮助的情况下繁殖。
威尔穆特和他的同事们通过将各种类型的绵羊细胞的细胞核转移到未受精的绵羊卵子中来实现他们的壮举,这些卵子通过显微手术去除了天然的细胞核。一旦转移完成,受体卵子就包含了一整套基因,就像它们被精子受精一样。然后将卵子培养一段时间,然后再植入到怀上它们的绵羊体内,其中一只最终成功分娩。正如预期的那样,由此产生的小羊是提供转移细胞核的绵羊的精确基因拷贝或克隆体,而不是提供卵子的绵羊的克隆体。
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其他研究人员之前曾通过将胚胎细胞的细胞核转移到这种去核卵子中来克隆动物,包括哺乳动物。(威尔穆特的研究小组去年在1996年3月7日的《自然》杂志上发表了使用绵羊细胞的类似结果;早期的结果也引起了一些激烈的媒体报道。)发表在1997年2月27日《自然》杂志上的这项新工作的意义在于,一些产生羔羊的转移细胞核不是来自胚胎细胞,而是来自一头成熟的6岁母羊的乳腺。其他研究人员在尝试进行类似的实验时未能产生可存活的后代。
罗斯林研究所成功的关键似乎在于,威尔穆特在提取乳腺细胞的细胞核之前,将它们饥饿了五天。这种操作使细胞在其分裂周期的静止阶段“冻结”,并可能使它们的染色体更容易被重新编程,以便在将细胞核转移到卵子后启动新生物体的生长。
威尔穆特的工作得到了爱丁堡一家生物技术公司PPL Therapeutics的支持,该公司计划利用这项已获得专利的克隆技术来生产可在牛奶中分泌有价值药物的动物。其他从事类似工作的研究人员指出,目前尚不清楚威尔穆特的技术在短期内会产生多少实际利益:它非常劳动密集型,需要进行277次细胞核转移才能产生一只可存活的克隆羔羊。弗吉尼亚理工学院的威廉·H·韦兰德指出,目前,从胚胎细胞克隆,甚至老式的动物育种仍然是生产大量转基因动物的更有效方法。也不确定用于创造多莉的技术是否可以应用于其他物种。
即便如此,威尔穆特的实验提供了一个长期以来寻求的证实,即成年细胞实际上确实包含产生整个生物体所需的所有基因的可行版本。此外,该程序肯定会得到改进,并可能成为各种生物和生物医学研究的重要辅助手段。例如,它可能被用来大规模生产模仿人类疾病的动物用于研究目的。该技术也可能在未来用于改善牲畜。
至于使用克隆技术生产人类复制品的可能性,大多数伦理学家的初步反应是,这种行为是不合情理的——尽管在美国,与英国和许多其他国家不同,它并非明确违法。当面临现实情况时,观点可能会发生变化。应该剥夺悲伤的父母生产他们垂死婴儿的相同副本的机会吗?
比尔·克林顿总统已要求“国家生物伦理咨询委员会”就应对人类克隆研究施加哪些控制提出建议,他已禁止将联邦资金用于此类工作。他还要求私营公司遵守该领域的“自愿暂停”。但是,如果人类克隆被证明是可行的,那么可能无法阻止医生提供这种服务——如果不在美国,那么就在海外。威尔穆特的技术需要技巧和耐心,但所需的设备在生物实验室中很常见。事实上,俄勒冈州比弗顿的俄勒冈地区灵长类动物中心的研究人员宣布,他们已经从胚胎细胞克隆了猴子,并且研究人员已经知道多年如何应用类似的技术来克隆牛和兔子。因此,人类体外受精机构可能只需要少量额外投资就可以建立自己来克隆患者。