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克隆技术的应用前景?

来源: http://www.fujiazi.com 日期:2023-01-26 15:36 阅读:

 

克隆技术,经历了三个发展时期: 第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群; 第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因――DNA克隆; 第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。克隆绵羊“多莉”由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的便是动物克隆技术。 奇妙的克隆技术已展示出广阔的应用前景,概括起来大致有以下四个方面: (1)培育优良畜种和生产实验动物; (2)生产转基因动物; (3)生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法; (4)复制濒危的动物物种,保存和传播动物物种资源。

目前克隆技术的发展情况

2002年1月,美国明尼苏达大学的一个研究小组声称在成年人体内发现了分化能力与胚胎干细胞一样强大的干细胞。当时舆论认为这将带来一场医学革命,治疗性克隆也许就没必要再搞了,伦理问题自然消失,医学专家和“前生命”论者(他们认为刚刚开始发育的早期胚胎也是一个人,毁掉它等于杀人)都可以皆大欢喜。但是,这个研究小组的成果后来并没有在权威学术杂志上发表,当《新民周刊》试图联系小组负责人凯瑟琳·维尔法伊(Catherine Verfaillie)时,对方也拒绝接受采访。

去年11月20日,美国威斯康星大学詹姆斯·汤姆森的研究小组在《科学》杂志发表体细胞转变成“诱导性多能干细胞”(iPS细胞)的成果,而日本京都大学教授山中伸弥领导的研究小组也于同日在《细胞》杂志发表类似的研究结果。这一次,两个研究小组的成果似乎可以避免复制或摧毁胚胎的道德争议,同时可能达到与胚胎干细胞相同的医疗效力。

在山中伸弥的秘书西川女士向《新民周刊》提供的研究材料来看,山中教授的团队用一名36岁妇女的脸部细胞来做基因直接重组,他用病毒携带四个基因进入皮肤细胞,这四个基因已知可使其他的基因发生作用或不发生作用,产生出模拟胚胎干细胞的iPS细胞。

但是,iPS细胞诱导技术还有很多问题,比如将基因注入皮肤细胞时需用到的病毒可能引发癌症,因此研究工作目前远没有进展到临床阶段。与此同时,这项新技术还必须破坏皮肤细胞的DNA,因此造成罹患癌症的可能性,所以将不能像胚胎干细胞一样,被用来发展人体组织,进行移植以治疗糖尿病、帕金森综合征、脊椎受伤等。不过专家表示,破坏DNA只是此技术的副产品,他们相信是可以避免的。

“多利羊之父”维尔穆特似乎很看好山中等人的研究成果。他对《新民周刊》表示:“他们的方法今后会改进,但这已经比体细胞核移植即克隆简单方便许多。一旦这一技术达到成熟,克隆也将走向终结。”如今,维尔穆特已经开始用山中等人的“重组”思路来研究肌萎缩性脊髓侧索硬化症(由控制肌肉运动的中枢神经系统神经细胞逐渐退化引起的一种慢性疾病,通常会导致死亡)。目前,他还没有完全放弃克隆研究。

对话人兽胚胎专家

英国伦敦国王学院干细胞生物实验室主任斯蒂芬·明格教授并没有像维尔穆特那样对iPS保持乐观态度。他领导的小组刚在今年1月17日获得英国人工授精与胚胎学管理局(HFEA)培育用于研究的人兽混合胚胎。“iPS细胞的研究激动人心,但它本身存在很多问题。”明格教授对《新民周刊》说,“科学研究不是单行道,应该多管齐下。”

明格的研究小组和纽卡斯尔大学的一个研究小组分别通过将近2年时间的申请,才说服英国政府,给他们为期一年的研究许可,由HFEA负责监督管理这两个研究小组的人兽混合胚胎培育工作。培育人兽混合胚胎的主要过程是,将人体细胞植入动物卵子中,进而克隆出人类胚胎。这种胚胎99%以上的遗传物质属于人类,可用于提取研究用胚胎干细胞。

明格说,之所以要进行这样的研究,因为这是目前唯一的方法。“我们正在进行因遗传因素导致的疾病如老年痴呆症、脊椎肌萎缩、帕金森氏症等多种疑难疾病的病理研究。之前在动物身上取得的研究成果都未能在人体上取得同样理想效果。而且,在自然条件下要找到合适的含有带病基因的人类细胞并不容易,人兽混合胚胎最合适。”

“那您如何界定这一人兽混合胚胎的身份呢?”对于《新民周刊》的疑问,明格说此前媒体上所谓“99.9%是人、0.1%是兽”的数字划分毫无意义。“对我而言,一个物种的意义是DNA+细胞。如果研究中的细胞被去除DNA后就不再是原来的那种生物了,只是一堆蛋白质。我们研究的人兽混合胚胎,细胞核内的DNA来自人类,蛋白质来自牛,这样的胚胎经过培养将发展成完全是人类的蛋白质。”为此,明格特地举了上海科学家盛慧珍的例子。盛慧珍2003年将人类皮肤细胞融合到新西兰兔的去核卵细胞中,成功提取出人类胚胎干细胞。“在盛教授的研究中,兔子和人混合胚胎最后发展成完全是人的胚胎。”明格说。

对于克隆的前景,明格表示,克隆研究应着眼于治疗人类疾病或是拯救濒危物种,如干细胞研究已经对骨髓移植、断肢移植,皮肤再造、白内障等很有帮助。“克隆食品是发达国家的产物,那里根本不缺食物。”至于克隆人,“这完全是少数科学家的疯狂念头。”明格提到美国肯塔基州有一家名为Zovas的公司,曾尝试帮有钱人克隆家中夭折的孩子,但尚未成功。

此外,明格认为克隆虽然有产业化的潜力,但这种商机目前尚不明显。“美国曾有一家公司帮有钱人克隆死去的宠物。公司的第一位客户要求克隆死去的一只宠物猫。他们克隆出的第一只猫虽然具备相同DNA,但长得一点都根本不像;第二只猫稍微像一些,客户为此告上法院;他们克隆出第三只猫后白送给客户后,公司也倒闭了。”明格指出,今年11月美国大选后,白宫对于干细胞研究的态度会发生转变,这可能意味着美国在干细胞研究上将迎来一个春天。

作为英国政府任命的关注中国生学医学的英国科学家,明格认为中国的中医药对于干细胞研究将起到积极作用。“我本来并不相信,但是实验表明,中药有助于干细胞分化。”