DNA交换技术即将进入生育诊所

在线粒体转移技术中,在未受精卵之间转移遗传物质可以帮助降低儿童疾病的风险。

来自《自然》杂志

研究人员表示,在未受精卵之间转移遗传物质的技术已经可以用来孕育健康的婴儿。这项技术可以让父母最大限度地降低一系列与产生能量的细胞器(称为线粒体)缺陷相关的疾病风险。

线粒体缺陷影响着大约 4000 名儿童中的 1 名,并可能导致罕见且常常致命的疾病,例如肉碱缺乏症,该病会阻止身体利用脂肪产生能量。


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它们还与影响儿童和成人的各种更常见的疾病有关,例如多发性硬化症和帕金森病。线粒体有自己的 DNA,并且仅从母亲那里遗传,因此替换来自具有传递此类疾病高风险的母亲的卵子中的缺陷线粒体可以使孩子免受疾病侵害。

三年前,由俄勒冈健康与科学大学(位于比弗顿)的生殖生物学家 Shoukhrat Mitalipov 领导的团队创造了带有供体线粒体的卵子,这些卵子发育成健康的恒河猴(Macaca mulatta)。 今天,同一个团队报告说创造了人类胚胎,其中所有的线粒体都来自供体。 Mitalipov 说,该方法需要进行调整以提高效率并获得监管许可,但它已为临床应用做好准备。“你可以预期第一个健康的儿童在三年内出生(使用这种方法)。”

混合搭配
就像他们对猴子所做的那样,Mitalipov 和他的同事从一个未受精的卵子中取出细胞核,留下该细胞的所有线粒体,并将其注射到另一个已取出细胞核的未受精卵子中。 然后他们在体外给卵子受精。

在之前的实验中,该团队以令人信服的方式证明了受精的猴子卵子是好的——通过将它们植入子宫,在那里它们产生了四个健康的后代。 为了评估人类细胞的结果,研究人员不得不将胚胎发育到囊胚阶段——一个大约 100 个细胞的球。 他们使用囊胚中的细胞来产生胚胎细胞系,然后对它们进行各种测试。 细胞看起来像来自正常胚胎的细胞,但线粒体完全来自供体。

澳大利亚墨尔本大学的线粒体疾病遗传学专家 David Thorburn 对这项工作感到“惊讶和印象深刻”。 他特别高兴的是,该团队对猴子进行了跟踪,以追踪 DNA 转移的任何长期影响。 没有观察到任何影响。 Mitalipov 的小组还使用猴子细胞表明该技术适用于冷冻的卵子——这在临床上至关重要。

Thorburn 不认为该技术已成熟到可以用于临床。 他希望看到更多来自猴子的数据,包括使用该技术繁殖的动物是否可以成功地拥有自己的后代,以及更多关于猴子和人类胚胎发育过程中可能出现的异常的数据。

但是,如果它确实取得进展,那么每年将有“全球数百个家庭希望使用这项技术”,他说。

卵子异常
Mitalipov 同意仍存在谜团。 大约 50% 的人类卵子经历了异常受精,其中多余的母体核 DNA 仍然存在——这个问题在猴子或对照组中看到的频率要低得多。 “看起来人类卵母细胞更敏感,”他说。 Mitalipov 推测“不完全减数分裂”(细胞分裂)导致了这个问题,他现在正在调整该方法。 但即便如此,大约 20% 的卵子产生的胚胎适合转移到子宫。

美国国立卫生研究院 (NIH) 限制对破坏人类胚胎的研究提供资金,因此 Mitalipov 不得不用来自私人来源的资金并在一个与他由 NIH 资助的研究没有共享资源的“镜像实验室”中进行他的工作。 然而,在临床工作中,创造的卵子并非注定要被破坏,因此可能符合获得公共资金的资格。 “现在的问题是:NIH 会为临床研究提供资金吗?” Mitalipov 有些恼火地问道。

在美国,该技术要用于临床,必须获得美国食品和药物管理局的批准,该机构已经对生殖技术行使了权力。 Mitalipov 于 1 月份提交了批准申请,但至今未收到任何回复。 “球在他们那边,”他说。“我们只是想要他们的指导。不幸的是,病人在等待。”

批准可能需要很长时间:公众和立法者对创造杂交的“三亲婴儿”持谨慎态度。 这项技术确实混合了来自线粒体供体、提供细胞核的母亲和父亲的遗传物质。 这种混合物将保留在任何后代中。

在英国,事情可能会进展得更快。 纽卡斯尔大学的一个团队进行了类似的实验,当局一直在考虑他们对这项技术的立场。 一个独立的监管机构,即人类受精和胚胎学管理局,于 9 月份启动了一项公开咨询。

一旦获得批准,这项技术可能会迅速传播。 Mitalipov 说,最复杂的仪器是显微镜和用于钻入卵子的激光器,这些仪器已经在生育诊所中作为体外受精技术和植入前基因检测的一部分而广泛使用。“诊所会学习的。掌握它应该不难,”他说。

本文经《自然》杂志许可转载。 该文章于 2012 年 10 月 24 日首次发表

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