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摘要
英国科学家利用基因改造技术,于编辑基因过程中,发现一个导致怀孕成功的关键基因,研究结果可望有助改良人工受孕结果,并可望更加了解怀孕失败的原因。
这项研究获得英国政府资助,由弗朗西斯.克里克研究院(Francis Crick Institute)进行,研究首次证明改造基因技术,可用于了解人类胚胎于生命初期几天的遗传行为,结果已刊载于《自然》期刊。
研究团队发现,一个能够制造OCT4蛋白质的基因是怀孕的重要关键。(弗朗西斯.克里克研究院影片截图)
研究团队利用名为CRISPR-Cas9的新基因改造技术,移除一个能够制造OCT4蛋白质的基因后,发现只有不多于五分一的实验胚胎,能够在缺乏OCT4的情况发展为囊胚(blastocyst) 。他们认为,一个胚胎要发展为囊胚,OCT4似乎是必须的。
囊胚是一个拥有200颗细胞的小球,于受孕一周后出现,是胚胎发展的重要一步。只有胚胎成功进入囊胚阶段,才有机会植入子宫。
以下片段为缩时摄影,显示胚胎首五日的发展过程,左边的胚胎未经改造,右边的胚胎被移除了能制造OCT4的蛋白质。
根据估计,每四对伴侣,便有一对受不育问题影响,35岁以下女性透过人工受孕而成功分娩的机会只有32.2%,而35至37岁女性的机会有27.7%,而38至39岁女性更只得20.8%的机会。新发现除了有望增加人工受孕的成功机会外,亦可了解部分不育及流产的背后原因。
研究虽然获得英国人类受精与胚胎学管理局(Human Fertilisation and Embryology Authority)授权,却备受争议。因为它使用的技术与「设计婴儿」类似,「设计婴儿」意指于胚胎阶段时接受了基因改造的婴儿,但团队表示,他们的研究目的纯粹是了解受孕初期的胚胎。根据授权条款,经修改的人类胚胎必须于14日后销毁。
领导团队的干细胞科学家尼亚坎(Kathy Niakan),曾经研究41个由人工受孕患者提供的人类胚胎,她表示,要了解一个基因对胚胎有何影响时,就是要知道在基因未有正常运作下,胚胎会发生什么事。
「如今我们展示了这个方法的好处,希望其他科学家能利用这方法找出其他基因的用途。如果我们知道胚胎发展成功的关键基因,我们可以改良人工受孕的疗程并了解一些怀孕失败的原因。」
研究使用的技术因与「设计婴儿」类似,虽获得政府授权,仍备受争议。(视觉中国)
英国医学研究理事会(Medical Research Council)科学总监巴克尔(Rob Buckle)表示,这崭新的研究在透过改造基因了解人类早期发展,巩固了英国研究在科学和道德严谨的全球领导地位。
两年前,一支中国的研究团队破天荒公布,他们尝试透过改造人类胚胎解决遗传疾病,但研究失败告终。其后今年8月,美国俄勒冈健康与科学大学(Oregon Health and Science University)的研究团队,在研究员米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov)率领下,成功移除一个导致心脏衰竭的突变基因,研究同样掀起争议。弗朗西斯.克里克研究院的干细胞生物学系主任Robin Lovell-Badge透露,学院未来亦将于英国展开类似研究。
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