图片:杰龙公司 核移植是创建克隆体的第一步,它将成年体细胞或分化细胞的细胞核插入到空卵细胞的细胞质中。然后,卵细胞会重新编程成年细胞的基因,使其表现得像多功能干细胞。 |
自从5月初杰龙公司收购了罗斯林生物医药公司以来,人们一直紧张地猜测这次合并可能意味着什么。杰龙是一家生物科技奇才公司,它上次引起轰动是在1998年11月,当时他们资助的科学家——威斯康星大学的詹姆斯·A·汤姆森和约翰·霍普金斯大学的约翰·D·吉尔哈特——分别独立分离出了两种所谓的人类多能干细胞。这些细胞具有巨大的治疗潜力,因为它们可以发育成任何其他类型的细胞。罗斯林生物医药公司是为将核移植商业化而成立的公司,罗斯林研究所的研究人员在1997年使用这种方法克隆了多莉羊。
这两者难道不是第一个人类克隆体的理想父母吗?上周,世界各地的头条新闻都表达了这种怀疑:“科学界距离克隆人类胚胎只有几周之遥”,伦敦的《每日邮报》在6月15日大声疾呼;“计划克隆胚胎”,蒙特利尔的《公报》回应道。《每日电讯报》和《波士顿先驱报》当天也出现了类似的故事。
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但情况并非如此简单。杰龙公司立即否认了这一指控,该公司确实在未公开的地点有科学家在进行实验,他们将成年细胞的细胞核转移到已经去除自身细胞核的人类卵细胞中——这是创建多莉式克隆的第一步。但相反,在五到十天后,研究人员会从由此产生的约100个细胞组成的球体中取出多能干细胞进行分析。
图片:杰龙公司 多能干细胞,于去年11月首次在人类中分离出来,可以转化为任何其他类型的细胞,使其成为制造替代零件的理想原材料。通过重新激活端粒酶,一种可以重新编织在经历了多次分裂的较老细胞中磨损的基因末端的酶,科学家可以延长新零件的寿命。 |
为什么这项工作并非真正的人类克隆?首先,大多数科学家认为,一个10天大的胚胎还不是生命,因为神经系统尚未发育,这发生在14天左右。不太有争议的论点是,为了收获干细胞而创造人类胚胎并不能真正达到杰龙的目的。虽然这样收获的细胞可以培养成例如治疗肝炎的肝细胞或治疗帕金森氏症的多巴胺生产细胞,但由此产生的移植很可能被患者的免疫系统排斥。
正是在这方面,杰龙购买罗斯林克隆技术的动机变得清晰起来。核移植的关键在于,某种程度上,卵细胞细胞质中的因子可以重新激活成年细胞中的所有基因,使其表现得像干细胞。所有成年细胞都包含一个生物体的全部基因组,但它们会关闭除那些它们需要发挥头发、血液等功能的基因之外的所有基因。
如果杰龙能够了解卵细胞细胞质中哪些化学物质可以重新编程成年细胞的细胞核——这是他们当前实验的目的——他们就可以避免使用胚胎。在这种情况下,可以使用患者的任何细胞来制作完美的组织匹配——在免疫学中称为组织相容性——用于治疗一系列疾病。
使用患者的成年细胞制作替代组织的一个可能的故障是,该组织中的细胞可能过早衰老。换句话说,这些细胞虽然是新的,但它们的生命开始于它们所来源的细胞的年龄。事实上,尽管干细胞可以无限分裂,但一旦它们分化,它们就会被锁定在一个有限的寿命中,其寿命由它们经历的分裂次数来计算。每次分裂时,它们染色体末端的DNA片段——称为端粒的区域——开始磨损和缩短,使得剩余的DNA更容易出现错误和突变。
图片:杰龙公司 干细胞衍生的移植可以在多种组织类型中进行。此外,当它们使用患者成年细胞的基因创建时,它们可以实现完美的组织匹配,科学家将其描述为组织相容性。 |
5月27日出版的《自然》杂志上的一份报告证实,克隆羊多莉实际上在染色体上比她在时间上更老。她的端粒比她作为一只三岁母羊应该有的短。相反,它们的长度与一只六岁动物的预期长度相同,而这正是克隆多莉的羊的年龄。(除此之外,多莉——刚刚完成了她的第二次成功怀孕,在三月份生下了三胞胎——完全健康。)
尚不清楚缩短的端粒是否会在培养人类组织移植中造成问题,但如果事实证明它们会造成问题,杰龙也有一个答案。1997年8月,科罗拉多大学博尔德分校的诺贝尔奖得主托马斯·切赫和杰龙公司的同事分离出了人类端粒酶逆转录酶(hTRT)的基因——一种可以重新编织松散的端粒并延长细胞寿命的酶。五个月后,德克萨斯大学西南医学中心的杰里·谢伊和伍德林·赖特也与杰龙的合作者一起发表了其他发现,表明通过将hTRT基因引入细胞,他们可以使这些细胞修复解开的端粒。通过重新激活干细胞衍生的组织移植中的端粒酶活性,杰龙可以为患者的新零件提供终身保修。
在最终分析中,似乎很明显,杰龙并没有走明显的道路,即将干细胞和核移植结合起来追求人类克隆。相反,罗斯林的技术只是他们为了在新一代强大的医疗疗法游戏中放手一搏而需要的另一张牌。