在一項新的研究中，來自以色列魏茨曼科學研究所和布魯斯-拉帕波特醫(yī)學院的研究人員首次在不使用精子、卵子或受精的情況下構建出“合成胚胎（synthetic embryo）”，但使用這種技術培育用于移植的人體器官的前景仍然很遙遠。具體而言，他們找到了一種方法，讓小鼠干細胞在實驗室中自我組裝成胚胎狀結構。這一突破被譽為向前邁進了一大步，盡管一些專家說，所構建出的合成胚胎可能不能完全被視為胚胎，并警告說要考慮未來的倫理問題。相關研究結果于2022年8月1日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標題為“Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Na?ve ESCs”。

這些作者首先收集來自小鼠皮膚的細胞，然后讓它們返回到干細胞狀態(tài)。所產生的干細胞被放置在他們設計的一種不斷移動以模擬母體子宮的特殊孵化器中。然而，這些干細胞中的絕大數未能形成任何東西。不過，在總共10000個干細胞中，有50個細胞（占0.5%）將自我收集成球體，然后形成胚胎狀結構，即合成胚胎。他們補充說，8天后---大約是20天小鼠妊娠期的三分之一---出現了大腦和心臟跳動的早期跡象。這些合成胚胎被描述為與正常小鼠胚胎有95%的相似度。

時間會告訴一切

如果有一天人類器官可以在實驗室中培養(yǎng)出來，那么這項技術每年可以為成千上萬的人提供拯救生命的移植手術。論文共同通訊作者、魏茨曼科學研究所干細胞學者Jacob Hanna說，“移植的最大問題是，你需要找到一個匹配的供者，而且供者的DNA永遠不會與患者完全相同?！?/p>

Hanna說，但是利用這項新技術，有一天科學家們可以從患者的肝臟等器官中提取細胞，用它們來制造干細胞，培育出合成胚胎，然后“將它們移植回患者體內”。他補充說，“制造出的干細胞源自患者本身，因此它們的DNA與患者完全相同，這樣就不需要尋找供者，也不可能產生免疫排斥反應?！?/p>

雖然它們是有史以來最先進的合成胚胎狀結構，但一些沒有參與這項新研究的科學家們提醒說不要把它們稱為“胚胎”。法國干細胞科學家Laurent David指出，“它們不是胚胎?！彼敢夥Q它們?yōu)榕郀铙w（embryoids）。

圖片來自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.07.028。

然而，David對這項“非常有說服力”的研究表示歡迎，他說這可能讓人們開展進一步實驗，了解器官的確切形成過程。

除了器官之外，Hanna說，這些合成胚胎還可能有助于確定新的藥物靶標，并有可能有助于找到一系列問題的解決方案，如失孕、不孕癥、子宮內膜異位癥和子癇前期。他說，“時間會告訴一切?！?/p>

倫理影響

Hanna成立了一家名為“Renewal Bio”的公司，他說它“將專注于測試人類合成胚胎的潛在臨床應用”。他說，他們在以色列獲得了這種測試的倫理許可，而且在美國和英國等許多其他國家也是合法的。他說，“我們應該記住，合成胚胎是胚狀體，而不是真正的胚胎，不具備成活的潛力?！?/p>

但是沒有參與這項新研究的學者指出，考慮將這種技術用于人類還非常早。西班牙龐培法布拉大學的Alfonso Martinez Arias說，這一突破“為利用人類細胞開展類似研究打開了大門，盡管首先有許多監(jiān)管障礙需要通過，而且從實驗的角度來看，人類系統(tǒng)落后于小鼠系統(tǒng)”。

試圖從人類細胞中獲得類似的結果很可能會引發(fā)倫理問題。英國弗朗西斯-克里克研究所的James Briscoe說，“盡管人類合成胚胎的前景仍然遙遠，但參與有關此類研究的法律和倫理問題的更廣泛討論將是至關重要的?！保ㄉ锕?Bioon.com）

參考資料：

Shadi Tarazi et al. Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Na?ve ESCs. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.07.028.