攜帶線粒體 DNA(mtDNA)致病突變的女性所生的孩子,會(huì)有患上一系列線粒體疾病的風(fēng)險(xiǎn),這些疾病通常導(dǎo)致心臟、大腦和肌肉等高能耗組織出現(xiàn)問題,甚至可能致命,然而,這些疾病通常缺乏有效治療方法。將受精卵的細(xì)胞核移植到健康捐贈(zèng)者的去核卵細(xì)胞中,有望幫助攜帶致病線粒體的女性生育出健康后代,阻斷線粒體疾病的遺傳。
近日,《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(NEJM)報(bào)道了一項(xiàng)里程碑研究--首批通過線粒體捐贈(zèng)誕生的 8 名"三親嬰兒",他們均健康出生并成長發(fā)育,都沒有表現(xiàn)出他們母親所攜帶的線粒體疾病的跡象,其中最大的孩子已經(jīng)超過 2 歲。
這 8 名健康成長的寶寶,是人類挑戰(zhàn)遺傳命運(yùn)、運(yùn)用前沿科技造福生命的生動(dòng)見證,不僅為線粒體遺傳病家庭點(diǎn)燃了希望之光,更標(biāo)志著人類在理解自身、干預(yù)遺傳信息方面達(dá)到了一個(gè)嶄新的里程碑。
何為"三親嬰兒"?
眾所周知,線粒體是我們細(xì)胞內(nèi)的"能量工廠",擁有自己獨(dú)立的 DNA--線粒體 DNA(mtDNA)。在精卵融合時(shí),受精卵的線粒體幾乎全部來自卵子。因此,如果母親的線粒體 DNA 存在致病突變,就會(huì)遺傳給孩子,帶來災(zāi)難性后果,通常影響大腦、心臟、肌肉等需要大量能量的器官,導(dǎo)致線粒體疾病,而此類疾病通常缺少有效治療手段。
將來自母親的攜帶致病線粒體的卵子與來自父親的精子通過卵胞漿內(nèi)單精子注射技術(shù)受精,在 8-13 小時(shí)內(nèi)(原核形成階段)進(jìn)行核移植;將其移植到來自健康捐贈(zèng)者的已去除細(xì)胞核但保留健康線粒體的卵細(xì)胞中;然后這個(gè)"重組"的受精卵移植回母親的子宮內(nèi)發(fā)育。
因此,最終誕生的孩子,其遺傳物質(zhì)來自"三親":母親的細(xì)胞核 DNA + 父親的細(xì)胞核 DNA + 捐贈(zèng)者的線粒體 DNA。
英國:全球首個(gè)"吃螃蟹"的國家
這項(xiàng)技術(shù)涉及深刻的倫理問題,引發(fā)了全球范圍內(nèi)多年的激烈辯論。2015 年,在經(jīng)歷了超過十年的科學(xué)評估、公眾咨詢和立法討論后,英國成為全球首個(gè)明確立法并監(jiān)管線粒體捐贈(zèng)臨床應(yīng)用的國家。 至今,全英國也僅有紐卡斯?fàn)柹行?/strong>(Newcastle Fertility Centre) 這一家機(jī)構(gòu)獲得許可開展此項(xiàng)技術(shù),用于治療預(yù)防線粒體疾病的生育治療。
2023 年,有報(bào)道稱英國已有 5 名"三親嬰兒"出生,但幾乎沒有披露任何細(xì)節(jié),因此不清楚這些兒童的健康狀況如何,也不清楚該技術(shù)的有效性如何。
里程碑:8 個(gè)健康生命的誕生
此次發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》(NEJM)上的兩篇論文,首次詳細(xì)披露了紐卡斯?fàn)柹行牡呐统晒?/p>
共有 22 名攜帶致病線粒體 DNA 突變的女性接受了線粒體捐贈(zèng)治療,成功誕生了 8 名兒童(包括一對雙胞胎,4 男 4 女),以及 1 名尚在腹中的胎兒。
這 8 名已出生的兒童(最大的 2 歲多,最小的還不到 5 個(gè)月),他們在出生時(shí)都很健康,且發(fā)育正常,其中 5 名兒童至今沒有出現(xiàn)任何健康問題,1 名兒童層出現(xiàn)過短暫肌肉抽搐(后自行消失),1 名兒童曾出現(xiàn)高血脂和心律不齊(已被成功治療),1 名兒童因尿路感染而發(fā)燒(屬于常見疾?。?/p>
當(dāng)受精卵的細(xì)胞核被移植到已清除細(xì)胞核的捐贈(zèng)卵細(xì)胞中時(shí),可能會(huì)有少量來自母親的致病線粒體隨細(xì)胞核一起被攜帶。隨著胚胎的發(fā)育,致病線粒體的比例有可能會(huì)擴(kuò)增到足以引發(fā)疾病的水平。
研究團(tuán)隊(duì)對這 8 名已出生的兒童進(jìn)行了進(jìn)一步檢測,結(jié)果顯示,其中 5 人沒有檢測到或只檢測到極低水平的來自母親的致病線粒體,其余 3 人的致病線粒體的比例從 5% 到 16% 不等。這些比例低于足以引發(fā)疾病的閾值,意味著該技術(shù)在阻斷線粒體疾病方面取得了初步成功。
該研究的共同負(fù)責(zé)人、兒科神經(jīng)學(xué)家 Robert McFarland 表示,看到這些嬰兒最終健康出生,并且知道他們不會(huì)患上線粒體疾病,這真是太神奇了。
這幾名"三親嬰兒"的出生,具有里程碑意義:這是人類首次通過基因技術(shù)在胚胎層面成功阻斷母系遺傳的嚴(yán)重線粒體疾病,并將其應(yīng)用于臨床實(shí)踐,而且取得了明確的健康報(bào)告。這為那些飽受線粒體疾病折磨、渴望擁有健康后代的家庭提供了前所未有的選擇,也證明了線粒體捐贈(zèng)技術(shù)在預(yù)防線粒體疾病方面的有效性和初步安全性。
謹(jǐn)慎與爭議:前路仍長
盡管成果喜人,但科學(xué)家們態(tài)度審慎。研究團(tuán)隊(duì)也強(qiáng)調(diào)需要"謹(jǐn)慎樂觀",因?yàn)?8 名兒童的樣本量小,且隨訪時(shí)間尚短,最大的孩子也才 2 歲多。其中有 3 名兒童仍攜帶了來自母親的致病線粒體(比例在 5%-16% 之間),這雖不足以引發(fā)疾病,但超過了研究團(tuán)隊(duì)的預(yù)期,而且,這一水平是否會(huì)隨時(shí)間推移而變化,還需要更長時(shí)間、更大規(guī)模的追蹤觀察,以確認(rèn)長期安全性。此外,"三親嬰兒"的本質(zhì)挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)倫理觀念,關(guān)于身份認(rèn)同的擔(dān)憂可能會(huì)持續(xù)存在。
論文鏈接:
1. https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2415539
2. https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2503658
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