放宽人类胚胎培养“14天规则”,是​进步还是灾难?

2021
06/07

+
分享
评论
生物谷
A-
A+

受精后的胚胎培养至14天后的技术尚未获得。


自1978年世界上第一个试管婴儿在英国诞生以来,在全世界引起了很大的轰动。一方面,这个技术可以使每个饱受不孕不育折磨的家庭看到新的希望;另一方面,由这一技术衍生而来的很多人类胚胎实验让大家担心会产生无法预料的后果。很快,人们就不得不考虑这些体外培养形成的胚胎该何去何从等一系列伦理问题。


在1984年,由英国政府众多学者组成的“沃诺克委员会”发布了一份详细的报告,列举了数条关于体外受精与人类胚胎研究的建议,其中最重要的一条便是说,“我们强烈推荐,由体外受精产生的人类胚胎,无论是冷冻状态下或非冷冻状态下,如果没有进行胚胎移植,不能在体外存活至超过受精后第14天。同时,我们推荐把任何用超出此期限的人类胚胎的做实验的行为都定为刑事犯罪”。这也就是著名的“14天规则”。


而在我国2003年由科学技术部,卫生部联合制定的《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》也规定了:利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天。


大家可能会好奇为什么体外培养的时间点要限定在14天内呢?实际上,从受精卵开始到胎儿出生,可以划分为三个阶段:胚前期,胚期和胎期。胚胎会经历数次卵裂,当卵裂球的数目达到16细胞以上时称为桑葚胚,此时,可见卵裂球之间出现紧密化连接,之后卵裂球发生分化形成滋养层细胞和内细胞团两部分组成的中空胚体称为囊胚,它能在子宫腔内完成着床。


以上阶段都是属于胚前期,而在第14天,则是胚前期和胚期的分界点,一种名为“原条(primitive streak)”的结构形成,标志胚胎内、中、外胚层发育的开始。之后17天左右,神经系统便开始发育,人们认为把限制设置在14天,胚胎就感觉不到痛觉,用来做实验就不会有道德问题。


近期在Science发表得题为文章“Door opened to more permissive research on human embryos”指出国际干细胞协会(The International Society for Stem Cell Research,ISSCR)将愿意重新考虑长期以来对于实验室胚胎的胚胎和研究的一些限制,这将意味着14天的体外培养或许可以延长。



在此之前,ISSCR的指南中最严格的第三类“禁止的研究活动”中就包含了将受精后的胚胎培养超过14天,然而,在2021年更新的干细胞研究及其向医学转化应用的指南的这一类别中省略了延长胚胎培养,鼓励允许公开讨论。此外,还强调了使用胚胎的一种可替代方案,即使用干细胞模拟人类胚胎发育阶段的新型方法,这种可能不会存在太多的伦理问题。


国际干细胞研究协会(ISSCR)成立于2002年,是干细胞科学家的领先专业组织(来源:ISSCR官网)


14天后的胚胎发育可以帮助科研人员更好的了解流产和出生缺陷的起源,并且很多科研人员和生物伦理学家都主张能够放宽限制。在Science的一篇评论中,研究人员和伦理学家也都在催促政策制定人员以及ISSCR考虑对超过“14天限制”的科学研究采取谨慎,逐步的方法探索。


ISSCR限制较少的第二类包括了一些经过科学和伦理的审查后允许的研究,新指南也并未明确将延长胚胎培养纳入此类。加州大学洛杉矶分校的干细胞生物学家,指南工作组成员Amander认为ISSCR并没有放弃14天的规则。但是指南呼吁国家科学院,学术团队,资助者和监管机构就允许此类研究可能会引发的社会和伦理问题展开公开对话。


来自Jackson实验室的细胞生物学学家Martin Pera提到,这些团队不得不改变当前的限制,尽管14天的限制让人类胚胎研究的界限有了极大的保障,但可能值得重新审视。


Martin Pera(来自Jackson实验室官网)


Pera指出,人类胚胎在接近14天限制时便开始退化,即使科学家更努力的保持胚胎在14天后仍然存活,仅有少数的胚胎能够在培养皿中活下来,并且随着不断的发育,存活下来的健康胚胎只会越来越少。


为了研究胚胎培养14天后的发育过程,Pera更倾向于使用人类干细胞创建的胚胎模型。近年来,越来越多复杂以及强有力的胚胎模型不断地出现。他认为这些实验室培养的胚胎模型可以无限创造,使研究人员能够研究特定突变在发育和疾病中的作用。指南工作组成员和其他科学家表示,需要将自然胚胎延长培养与基于干细胞创建的胚胎模型进行比较,这是取消14天限制的一个原因。


新指南中还提到对于不完整模型的研究可以在没有特别审查的情况下进行,这个对于最近Nature报道的“类囊胚”的研究室非常重要的,这种类型的胚胎类似于人类的囊胚——即受精后5天的胚胎可以植入子宫内膜。这样的胚胎模型可以用于研究为什么会造成反复植入失败等一些临床问题,从而帮助辅助生殖领域改进体外受精技术。



多个研究小组已经从人类干细胞中创造了这样的人工囊胚,来源:UT Southwestern


但是,“这种类囊胚模型应该在实现科学目标所需的最短时间内放置在培养皿中培养”,ISSCR说道,“并且这种模型是不应该被移植到子宫进一步发育。”


目前,受精后的胚胎培养至14天后的技术尚未获得,然而,培养系统在不断的更新与进步,或许在不久的将来可能实现。了解人类“原条”结构的形成,早期生殖层发育和原始生殖细胞形成对于提高我们对不孕症,体外受精、流产和植入后发育紊乱的理解和干预至关重要。使用延长培养的胚胎用于验证基于干细胞创建的胚胎模型也非常重要,这将可能成为早期胚胎发育研究的更为实用的替代方案。


参考资料:

https://science.sciencemag.org/content/372/6545/894

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03356-y

https://www.isscr.org/policy/guidelines-for-stem-cell-research-and-clinical-translation/key-topics/culture-of-human-embryos


本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:nanxingjun@hmkx.cn
关键词:
干细胞,胚胎,人类,培养,伦理,囊胚,研究

人点赞

收藏

人收藏

打赏

打赏

我有话说

0条评论

0/500

评论字数超出限制

表情
评论

为你推荐

推荐课程


社群

精彩视频

您的申请提交成功

确定 取消
剩余5
×

打赏金额

认可我就打赏我~

1元 5元 10元 20元 50元 其它

打赏

打赏作者

认可我就打赏我~

×

扫描二维码

立即打赏给Ta吧!

温馨提示:仅支持微信支付!