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本刊记者/欧阳海燕
传统的治疗性克隆的做法有三步,克隆出囊胚是第一步
大年初八,一条消息风靡网络:中国科学家利用不同来源的人类成体细胞成功克隆出5枚人类囊胚,这一研究成果于 2009年1月27日在这一领域国际权威学术期刊《CLONINGANDSTEMCELLS》杂志网络版发表。
该课题组首席专家、山东烟台毓璜顶医院、山东省干细胞工程技术研究中心实验室主任李建远,在2月2日的成果介 绍会上介绍了他们所掌握的“这一先进技术”。
“我是大年初二接到通知,知道我们的研究成果发表了。”喜形于色的李建远把这比喻为“新年礼物”。
其实在成果介绍会召开的前5天,即2009年1月28日,烟台毓璜顶医院即在其网站首页“医院动态”栏中率先 公开了“中国科学家成功获得人类体细胞克隆胚胎”的消息。这一天,也是文章发表的第二天。大年初三挂出消息,可见院方 之喜悦,以及昭示心情之迫切。
医院首页上的消息称,李建远团队“掌握了世界尖端的人类胚胎克隆技术”,并引用中科院首席克隆专家陈大元的评 论,认为这项成果“使治疗性克隆研究向前迈进了一大步”。
2月3日,介绍会开过的第二天,“百度百科”中“李建远”词条被创建。李建远陡然成了名人,但随之,他的喜悦 便被一番质疑冲淡了:杂志一般、这一步不难达到、技术落后、成果意义不大、博士学位造假等等。
76岁的中国克隆大熊猫和克隆家畜首席科学家陈大元成为媒体求证的学术权威之一。他应邀参加了李的成果介绍会 ,并被李称作“随其学习过克隆技术”。
接受《新世纪周刊》专访时,陈大元针对质疑风波表示“这很正常”。但他不愿对李建远的成果发表评价,称“这个 必须要通过科技部或山东省科技厅组织的专家组,通过答辩、检查他的实验,才能最后得出结论。”
2月9日元宵节过后,李建远宣布,他的课题组已经将克隆人胚胎的有关成果上报到山东省科技厅,成果验收进入了 程序性阶段,等验收完毕后,他愿意再对媒体介绍更为详细的情况。
持续半个多月的争论尚未结束,李建远和关注李建远的人都在静心等待验收结果。无论如何,这次事件勾起了国人对 中国克隆技术发展水平的好奇。
“他用的是传统方法”
克隆出人类囊胚,这一步很难达到吗?
所谓困难,一是妇女的卵子不好得到,同时卵质量差而不易做成;二是培养人类胚胎和培养动物胚胎的培养系统和激 活条件,在某些地方是不一样的,需要时间来摸索,但大的操作规程差不多。其他也没什么难的。
他用的克隆技术很先进吗?
他用的是传统方法。操作,采用了新设备和新技术的搭配。
这种方法是把体细胞放到去核的卵母细胞里,卵母细胞质里的某些转录因子作用于体细胞的核,使它重新程序化。这 个作用过程,人类没法控制。所以克隆出来的胚胎,有的重新程序化不完全、不彻底。
2006年日本率先提出诱导多能干细胞(InducedPluripotentStemcells,IPS) 技术。这项技术是在体外用几个转录因子作用于体细胞,使核重新程序化。这个作用过程,人为可控。
所以在治疗性克隆上,使用IPS方法可以不用人的卵母细胞,直接把体细胞变成胚胎干细胞。但必须检测是不是符 合传统胚胎干细胞的指标。现在我国好多做胚胎干细胞的实验室都在研究这个问题。
那是不是传统的方法已经退出世界顶尖实验室,他们已经把研究重心转到IPS技术上?
目前还不完全是这样。现在还是应两条腿走路,IPS需要与ES(胚胎干细胞)进行比较。
但IPS是一个发展方向,这种现代的方法现在还处在研究当中。我觉得,在IPS方法上临床前,传统的方法同样 可以做一些工作,不要一下子就放弃。有条件的地方还可以让它做,如果它能比IPS提早上临床,解决疑难问题,我看也是 件好事。但如果IPS的研究比它快,那当然我们就可以考虑放弃。
克隆出囊胚,意味着在治疗性克隆领域跨出多大一步?
这是第一步。
传统的治疗性克隆的做法有三步:第一步要做成囊胚,第二步要把内胚团细胞拿出来,培养成功胚胎干细胞。这个胚 胎干细胞是多能性的,它可能向很多方向去分化。然后要诱导这些胚胎干细胞定向分化成目的细胞。
什么叫诱导细胞定向分化?比如帕金森病,它需要一种能分泌特定物质的神经细胞,那么就要诱导胚胎干细胞定向分 化成这种新的神经细胞。然后把这种新的神经细胞拿来,通过手术,把帕金森病人脑子里坏死的那部分细胞去掉,把好的有功 能的细胞种上去,恢复脑子这部分的正常功能,帕金森病就被医治了。
糖尿病也一样,胰岛上凋亡或坏死以及失去功能的细胞,通过外科手术去掉,把诱导成功的有分泌胰岛素功能的细胞 移上去,组织恢复了,器官恢复了,糖尿病就根治了。
这个前景听上去太诱人了,什么时候能实现?
我只能说看这些科研工作者在研究上的进展快不快。但即使第三步我们获得目的细胞,还要结合临床,要大夫来配合 ,动手术把坏细胞去掉、好细胞种上去,那也是个难关。所以换器官还早呢,前几年有人说5年,我不信。现实一点说,现在 用细胞治疗是有望的。
你对李建远的成果做出过积极评价,那么他的研究哪里让你有好感?
他拿一个帕金森病人的淋巴细胞来克隆,我感觉很好,他目的为了治疗性克隆,用它来治疗疑难疾病。
应用帕金森病人的淋巴细胞作为供体细胞,也能发育到囊胚,那么将来做了胚胎干细胞,用病人的胚胎干细胞诱导成 目的细胞,来解决本人的帕金森病,就不会产生免疫排异作用。
他称跟你学习过克隆技术?
他在我实验室待过一段时间,进修显微注射技术和克隆技术。
中国克隆技术与世界先进水平同步
中国的克隆技术在世界上到底是一个什么样的水平?
中国和世界先进水平,说实在的,现在已不分上下,接近同步。
国际上,日本和美国的克隆技术比较先进。尤其是日本,在克隆家畜方面做得比较好。他们能做克隆-克隆-再克隆 3代,其实5代6代也能克隆。
我们国家在克隆技术上,和人家是同步的,致命问题也一样,即使生出来了,死的多,存活少。像我们做体细胞克隆 牛,在山东生出14个,最后就剩下4个;新疆生出31头,存活只有12头。解剖死亡克隆牛犊发现,有气管、肺、心血管 、肠胃等各式各样的毛病,就死掉了。克隆动物存活率低这个关键问题,大家都没解决。
我们起步是不是比别的国家晚?
就是体细胞克隆晚一点,胚胎细胞克隆不晚。
过去在胚胎细胞克隆方面,我们国家是领先的。我的老师童第周先生在20世纪60年代就克隆鱼,做成功了,世界 第一。90年代,我们国家用胚胎细胞来做克隆,后代存活率比体细胞克隆好。
“多利羊之父”威尔默特1997年发表克隆羊后,大家都做体细胞克隆。从胚胎细胞克隆到体细胞克隆,这是一个 科技上的发展。其实在威尔默特没发表文章前,我们动物所也已经得到了“863”的支持,开始做动物体细胞克隆,那时候 我们做兔子。可是在我们做到囊胚的时候,他已经发表了。不过后来,我们国家做得也是不错的,猪、牛、羊、兔子等也都做 出来了。
中国克隆技术发展很快吗?
应该还可以吧。但是因为体细胞克隆,克隆动物存活率低,有限的几个单位在做,有的从机理方面多做一些。所以将 来克隆技术的发展,可能治疗性克隆更热。现在科技部、卫生部、中科院、医学院、军科院、农科院等都很重视胚胎干细胞, 那就是为了做治疗性克隆。治疗性克隆和临床联系紧密,可能会比动物克隆抓得更紧。
克隆动物存活率低的原因是什么?
我们研究得到的基本结论,就是体细胞放到去核的卵母细胞质里,体细胞核重新程序化的问题。如果这个重新程序化 的过程比较完全、彻底,那么发育和生出来的后代就比较正常,否则就会产生各式各样的不正常,如流产、夭折。
威尔默特和我们都很崇尚IPS技术。我们希望由这种可控的方法,在体外把这个体细胞核先重新程序化了,然后挑 选重新程序化比较完全、彻底的体细胞来克隆,这样有望提高克隆动物的存活率。
这个问题国内、国际都有人在研究,但好像还没有一个突破性的成果。
“我不反对人兽混合胚胎”
发展克隆技术对人类有什么帮助?
克隆分生殖性克隆和治疗性克隆。生殖性克隆对遗传育种,特别对家畜的遗传育种很有帮助。过去十年八年都不一定 能培养出理想的好品种,而我们有一个好品种,用克隆的方法,一年就能让它生出后代来。但我们绝对不做克隆人。
治疗性克隆的意义就更大了。现在临床上很多疑难疾病只能治表,比如糖尿病,现在只能打胰岛素。假设治疗性克隆 真正做出来,不管是传统做法还是IPS的做法,只要能做出来,我想对很多病人都能带来福音。
克隆人难不难做?
生殖性克隆就包括克隆人。从技术上讲,克隆人有难度,但不是想象中那么难,跟克隆动物差不多。但是因为牵扯到 人,我们坚决反对。因为会带来很多伦理和社会问题,连他自己在家庭中、社会上的地位都很难说清楚。
克隆大熊猫项目还在继续做吗?
现在停了。不是我们做不下去,而是没有经费支持我们做下去。若有条件和机会,我们一定还会研究和探索下去,直 到成功。
20世纪90年代,大熊猫生育率很低。当时我没有太复杂的想法,仅仅想为大熊猫的繁殖增加一个方法,探讨异种 间的发育机理,就提出克隆大熊猫。照理可以同种克隆。但是同种克隆要放到大熊猫的子宫里去,要用大熊猫的卵子,很困难 。在这种情况下,我提出异种克隆的办法。
异种动物克隆,就是把一种动物的遗传物质,与另一种动物的去核卵母细胞结合,培养成囊胚,把囊胚植入“代孕母 亲”体内繁殖动物的方法。通俗地讲,就是要一种动物生出另外一种动物来。
结题时,我们没能克隆出大熊猫,但我们已经获得异种(大熊猫-兔)囊胚,囊胚在异种代孕母亲(家猫)的子宫里 能着床,并在黑熊中获得了早期胎儿。有了这样的前期工作,我相信只要还有一段时间的努力,要多少时间我不敢说,虽然难 度很大,但只要潜心地沿着这条路走,也不是不可能。
异种在世界上不是没人做。欧洲盘羊做出来了。印度野牛也做出来,不过死掉了。异种可以做出来,问题是下面要采 取什么好的办法让它能全程发育,生出来。
去年英国人用异种克隆的办法培养出人兽混合胚胎,引起轩然大波。
有人批评我啊,说他们都是模仿我这个异种克隆大熊猫的,就是把大熊猫的体细胞换成人的体细胞嘛。有段时间人们 强烈反对人兽混合胚胎研究,但是作为研究,有什么不可以?省了很多人的卵子,多好啊。
2004年,我曾和上海的盛慧珍教授在《细胞研究》上发表一篇文章,用人的体细胞放到兔子的卵母细胞里面去, 培养成了胚胎干细胞。
这项研究有什么前景和用途?
这个是作为研究的前期工作,省一点人的卵子,有什么不可以的?我不是说直接用它来治疗人,治疗人可能受者有些 基因会干扰,但是作为前期的研究没什么不可以。英国人已对此立法,批准了这项研究。
你说前期工作,能为什么工作积累什么经验?
用兔子的卵子替代人的卵子,在方法学上先走一遍,以后就方便多了嘛。
我们的前提是反对做克隆人,不管同种、异种。但是作为科学研究,探路子,把一关一关的技术都解决了,把里面的 道理和方法都建立起来了,然后再用人的卵子来做,再上临床,对科研有什么不好吗?省了很多人的卵子。你要做这个研究, 用成千上万人的卵子,哪还能很快做出来啊?
我们国家对克隆技术的态度很明确,反对做克隆人,支持治疗性克隆。但是治疗性克隆的第一步,按照传统的做法, 还是要用克隆技术得到胚胎,和做克隆人的第一步是一样的。因此有人说反对做克隆人和支持做治疗性克隆是矛盾的。
没什么矛盾。培养出胚胎有什么关系?但你不能把它放到妇女子宫里面去,做生殖性克隆。
对治疗性克隆,我们国家一向是支持的。我们得到的卵子都是妇女自愿捐献的。不牵扯伦理问题。
在很多国家,比如美国,过去小布什连治疗性克隆也反对,现在奥巴马上台后就明确表示能做。其实他们政府不给钱 并不等于科学家不做,他们有大企业支持,因为治疗性克隆前景十分看好。
(实习生陈杰对本文亦有贡献)