人造精子不能造人

馮志華

英國(guó)科學(xué)家用于細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的人造精子還不具備人類(lèi)精子的全部能力，其背后的技術(shù)支持還不完善。

克里斯托弗·里夫因?yàn)轭i部高位截癱被迫息影后，一直致力于推動(dòng)干細(xì)胞研究在美國(guó)的解禁，或許那時(shí)他心中最大的期望就是借助干細(xì)胞在熒幕上再現(xiàn)胸標(biāo)大S、內(nèi)褲外穿的超人形象。的確，在醫(yī)學(xué)圖景中，干細(xì)胞一定是最重要的一筆。

干細(xì)胞是指處于未分化狀態(tài)的細(xì)胞，它的最大特點(diǎn)是具有分化成其他類(lèi)型細(xì)胞的潛力，因此又被稱(chēng)為萬(wàn)能細(xì)胞。在這其中，分化能力最強(qiáng)的要數(shù)胚胎干細(xì)胞。7月刊的《干細(xì)胞與發(fā)育》報(bào)道了英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)生物學(xué)家卡里姆博士的最新研究，他將維生素和一種神秘物質(zhì)調(diào)配在一起作為人胚胎干細(xì)胞的生長(zhǎng)培養(yǎng)基，在這種神秘藥水中，干細(xì)胞最終被培養(yǎng)為人造精子。

在顯微鏡下觀察，人造精子與正常精子沒(méi)有任何區(qū)別，有頭有尾，而且還能像正常精子那樣泳動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在每7對(duì)夫婦就有1對(duì)存在生育問(wèn)題。卡里姆相信這種人造精子能夠使卵子受精，并希望能夠進(jìn)一步展開(kāi)人工受孕的研究，幫助那些期待有自己寶寶的夫婦解除痛苦。

毫無(wú)疑問(wèn)，卡里姆需要逾越的第一道障礙就是倫理問(wèn)題。進(jìn)行干細(xì)胞研究時(shí)，取材多來(lái)自人類(lèi)胚胎，倫理學(xué)上本就十分惹眼，更何況還牽涉到生殖問(wèn)題。這方面的研究如果稍有不慎，很可能成為眾矢之的。卡里姆打算從人類(lèi)皮膚細(xì)胞出發(fā)，將這種高度分化細(xì)胞的內(nèi)部時(shí)鐘撥回至原點(diǎn)，賦予其干細(xì)胞樣的狀態(tài)，然后再將后者誘導(dǎo)成為精子，從而部分地繞開(kāi)倫理紛爭(zhēng)。

卡里姆用的技術(shù)手段是當(dāng)今風(fēng)頭正勁的人工誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(簡(jiǎn)稱(chēng)IPS細(xì)胞)。2006年日本京都大學(xué)的山中伸彌將四個(gè)基因?qū)胫列∈蟮捏w細(xì)胞，經(jīng)重新編程后，誕生出世界上第一株IPS細(xì)胞。幾乎與此同時(shí)，美國(guó)威斯康辛大學(xué)的湯姆森更進(jìn)一步，成功實(shí)現(xiàn)了將人的體細(xì)胞誘導(dǎo)成為IPS細(xì)胞。這些震動(dòng)學(xué)界的發(fā)現(xiàn)頓時(shí)成為各個(gè)干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室關(guān)注的焦點(diǎn)。

不過(guò)在IPS細(xì)胞誘導(dǎo)的過(guò)程中，最為人詬病之處在于其安全性。先前的研究中，導(dǎo)入基因使用的載體是病毒。由于病毒載體具有隨機(jī)整合至宿主基因組的特點(diǎn)，因此很有可能破壞宿主細(xì)胞原有基因的功能。另外，在導(dǎo)入的四個(gè)基因里，有一個(gè)是癌基因，也就是說(shuō)該基因的異常表達(dá)有可能促使細(xì)胞癌變。因此出自這種技術(shù)路線的IPS細(xì)胞盡管可以順利進(jìn)入種系，但種種風(fēng)險(xiǎn)的存在極大阻礙了將IPS細(xì)胞推進(jìn)至醫(yī)學(xué)應(yīng)用的腳步。

山重水復(fù)之際，科學(xué)家找到了柳暗花明的方法。原來(lái)這四個(gè)基因就像回?fù)軙r(shí)鐘的旋鈕，一旦細(xì)胞恢復(fù)了干細(xì)胞樣的狀態(tài)后，旋鈕即可拔出，亦即這些基因便失去了作用。利用這一特點(diǎn)，研究者摒棄了病毒，構(gòu)建了不少更安全的新載體。美國(guó)和加拿大的科學(xué)家在《自然》雜志上發(fā)表報(bào)告稱(chēng)，他們利用一種名為“piggyBac”的轉(zhuǎn)座子載體，將基因?qū)胫寥似つw細(xì)胞并完成其誘導(dǎo)任務(wù)后，可以過(guò)河拆橋般清除掉這些基因。多莉羊之父伊恩·威爾莫特對(duì)此評(píng)價(jià)道：“如果將此工作與其他有關(guān)于細(xì)胞分化的研究相結(jié)合，再生醫(yī)學(xué)的研究將取得巨大進(jìn)展。”

卡里姆距離他的夢(mèng)想似乎又進(jìn)了一步。然而美國(guó)加州大學(xué)的科學(xué)家通過(guò)基因芯片技術(shù)比較了胚胎干細(xì)胞和IPS細(xì)胞之間基因表達(dá)情況的差異，發(fā)現(xiàn)二者依然存在表達(dá)差異較為懸殊的基因，也就是說(shuō)，胚胎干細(xì)胞與IPS細(xì)胞并不可同日而語(yǔ)。如此說(shuō)來(lái)，想要誕生出的寶寶是正常人類(lèi)而非其他我們不希望看到的東東，卡里姆還有一段曲折而光明的路要走。