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世界新潮/科學家用幹細胞合成人類胚胎模型

時間:2023-09-08 04:03:24來源:大公报

  圖:以色列科學家們首次培育出與早期人類胚胎非常相似的「胚胎模型」。\法新社

  【大公報訊】綜合BBC、《衛報》報道:以色列科學家們在不使用精子、卵子或受精的情況下,首次培育出了早期人類胚胎非常相似的「胚胎模型」,還能產生讓驗孕呈陽性反應的荷爾蒙。這項成果有助科學家研究流產現象及胚胎先天性缺陷,未來也有助於藥物研究實驗,但也引發了新的科學倫理和法律方面的問題。

  與自然發育胚胎需要精子和卵子不同,以色列魏茲曼科學研究院(Weizmann Institute of Science)團隊進行的「胚胎模型」實驗,初始材料是120個原始幹細胞,經過重新編輯,以獲得分化成人體各個組織的能力,並使用化學物質,引導這些幹細胞分化為人類早期胚胎階段的4種細胞類型:將成為胚胎本身的外胚層細胞、將成為胎盤的滋養層細胞、將成為卵黃囊的下胚層細胞以及胚外中胚層細胞。其中約有1%的細胞混合物,會開始自發結集成類似、但不全然相同的人類胚胎結構。

  以色列團隊表示,這是第一個模擬早期胚胎中出現的所有關鍵結構的「完整」胚胎模型,甚至可以釋放出使實驗室妊娠試驗呈陽性的激素。這份研究已發表在國際科研期刊《自然》(Nature)上。

  研究藥物對胎兒影響

  魏茲曼科學研究院的教授漢納(Jacob Hanna)說,使用正確的混合物,營造出適當的環境,使得細胞開始自動轉化並發育,「這是個非常了不起的現象」。合成的胚胎模型,看起來就和教科書上14天大的真實胚胎示意圖相差無幾。英國倫敦醫學研究機構「法蘭西斯克利克研究中心」教授貝吉(Robin Lovell Badge)說,這些胚胎模型「看起來很不錯,也很正常」,令他印象深刻。

  上述研究,有助科學家們了解胚胎發育的關鍵「黑匣子」時期。精卵結合成受精卵後的頭幾周是個充滿劇變的時期,受精卵會從一團模糊不清的細胞,最終發育成可經超聲波掃描辨識的胚胎形態,而這也正是造成胎兒流產及先天缺陷的關鍵時期,但科學家目前對此所知甚少。

  通過人工合成胚胎,科學家希望胚胎模型能有助於解釋不同類型的細胞如何出現,並由此觀察人體器官最初的成形階段,最終有助於解釋流產的原因、理解遺傳、解決基因方面的疾病。

  另外,實驗室培育的合成胚胎,還可以為無法在活的人類胚胎上進行實驗提供方法,例如確定某些藥物或其他物質對胎兒發育的影響。由於孕婦往往被排除在臨床試驗之外,醫生們對一些常見治療方法對孕婦和嬰兒的副作用所知甚少。此外,它還能帶來培育移植組織和器官的新技術。

  胚胎研究無論在法律、倫理還是技術上都存在爭議,因此許多國家的法律規定,研究人員必須在14天內終止正常的人類胚胎實驗。然而,該研究領域目前正在快速發展,最新的研究成果在多國還處於法律空白或者灰色地帶,引發了道德及法律方面的隱憂。有專家認為,若將期限再延長數天有助研究,例如延期至21天(即胚胎長出心臟)的階段,但有專家認為,若延長將打開潘多拉的盒子,英國作家赫胥黎小說《美麗新世界》中實驗室培育嬰兒的場景會真實發生。

  研究團隊強調,使用胚胎模型來實現懷孕,實際上更是不可能的任務,因為組裝120個幹細胞已超出了子宮內膜的承受程度。研究團隊還面臨一個問題,就是能否模擬14天之後的胚胎發育。目前,將合成胚胎植入子宮是違法的。

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