近日,來自劍橋大學和加州理工學院的一個研究團隊宣布:在沒有精子和卵子的情況下,他們已成功通過干細胞創造出了人類胚胎模型。
該團隊的研究人員在美國時間6月14日,于波士頓舉辦的國際干細胞研究學會年會上的全體會議上描述了這項工作,相關研究目前尚未發表在正式的科學期刊或預印本上。一旦研究被證實真實有效,這將是全球首例無需精子卵子結合,人工合成的人類胚胎模型。
研究團隊負責人Magdalena Zernicka-Goetz
根據團隊負責人,來自劍橋大學的教授瑪格達萊娜(Magdalena Zernicka-Goetz)在會議上的發言,團隊采用重新編輯(胚胎干細胞)來創造類似于人類胚胎的模型。
這里所說的“干細胞”是人體內唯一一種具有再生各種組織器官的功能的“萬能細胞”,而“胚胎干細胞”則是干細胞的一種,是從早期胚胎(原腸胚期之前)或原始性腺中分離出來的一類細胞。理論上來說,胚胎干細胞能被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類型。
瑪格達萊娜表示,每個模型結構都從單個胚胎干細胞開始生長,等生長到了“原腸胚形成”的重要階段時,胚胎就能從連續的細胞片轉變為形成不同的細胞系,并形成身體的基本軸。此時,胚胎還沒有發育出心臟、腸道或大腦,但已能觀察到一些原始細胞(即精子和卵子的前體細胞)的存在。
當前,科學家們只被允許在實驗室中人工培養胚胎,且胚胎只允許發育到第14天。因此,此次研究尚且不能證明,這種人工合成的人體胚胎模型還會在最初階段之后繼續發育。瑪格達萊娜認為,這項研究可以遺傳疾病的影響和復發性流產的生物學原因提供一個關鍵的窗口。
事實上,在2022年8月,瑪格達萊娜團隊就進行過類似實驗——通過人工手段在實驗室“合成”了老鼠胚胎,且能觀察到大腦、跳動的心臟以及其他重要身體器官,總共存活了8天。當時,研究人員就表示,已經開始開發類似的人體模型,以用于生成特定的器官類型、同時了解關鍵過程背后的機制。
紅框為人工合成小鼠胚胎發育過程,下方為自然胚胎
對于人工合成胚胎,當前在全球大多數國家和地區都不受法律保護,也將合成胚胎用于臨床,如植入女性子宮也是非法的。因此,這項研究在國內引起了廣泛的倫理與法律方面的討論。
有不少沒有參與這項研究的科學家表達了他們對這項技術的擔憂,還有科學家稱“如果這些模型能夠發育成正常胚胎,那么它們就應該被同等對待”。現在,已有相關領域科學家開始著手推動合成胚胎的管理準則或立法工作,并連聲感嘆:
“科學超越法律的速度實在是太快了。”
采寫:南都記者楊博雯