克隆慘遭污名化
莎士比亞沒說錯,玫瑰叫什么名字聞起來都是香的,但是克隆技術(shù)顯然跟玫瑰不同;英國上議院議員渥拿克男爵夫人也沒說錯,克隆這個詞的確充滿負(fù)面的暗喻,讓人產(chǎn)生恐懼跟厭惡。這是因為當(dāng)初談?wù)摵宿D(zhuǎn)殖時語焉不詳,使大家誤以為克隆的終極目標(biāo)是要進(jìn)行人類的繁殖。
但現(xiàn)在,克隆的醫(yī)學(xué)用途即將出現(xiàn),在不久的將來,病人的某種特殊的成熟細(xì)胞可借克隆得以再程序化,衍生出各種醫(yī)療克隆所需的細(xì)胞。但不幸的是,醫(yī)療克隆這項極富救命潛能的科技慘遭克隆的惡名所累,招致許多反對與阻撓。有鑒于此,人們常把醫(yī)療克隆改稱為“細(xì)胞核轉(zhuǎn)殖”。在英國就是這么做的,目的就是要避開克隆帶給人的負(fù)面聯(lián)想。
現(xiàn)在讓我們來瞧瞧,醫(yī)療克隆將會如何運作。
在第一個階段,研究人員把一小片活體組織從病人身上切下來(也許是一小塊皮膚),并把其中的細(xì)胞培養(yǎng)在培養(yǎng)基內(nèi);然后把一個這種成年細(xì)胞的核取出,植入去核的卵子內(nèi)。在核轉(zhuǎn)殖手續(xù)完成后,該卵子中的一些細(xì)胞質(zhì)因子,會自動再程序化新進(jìn)來的細(xì)胞核,消除其中讓基因表現(xiàn)局限于成年細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)子。換言之,細(xì)胞質(zhì)因子有辦法讓成年細(xì)胞核誤以為自己來自單細(xì)胞胚胎,因而帶領(lǐng)這個卵子進(jìn)行胚胎該做的事情。
然后,研究人員讓這個胚胎發(fā)育5天左右,到達(dá)囊胚的階段。這時囊胚里面大約含有150個細(xì)胞,而體積比一粒沙還小些。
在此節(jié)骨眼,胚胎干細(xì)胞就可以從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中衍生出來。這些胚胎干細(xì)胞可以培育、生長、繁殖,生生不息,并有潛力變化成所有其他種類的細(xì)胞。不過,提供活體組織的個人一旦需要修補身體時,還必須找出辦法誘使胚胎干細(xì)胞分化,且沿特定方向跟途徑造出所需的細(xì)胞類型。等所需的細(xì)胞準(zhǔn)備妥當(dāng),就可以隨時移植回病人身上,且不會引發(fā)任何排斥。
概念上,醫(yī)療克隆跟許多人熟悉的自我輸血手術(shù)相當(dāng)類似。好多年前,我動過一次非必要性的外科手術(shù),為了保險起見,手術(shù)前我為自己捐出了500毫升血液,準(zhǔn)備萬一有需要輸血,可以用這500毫升血液來救自己的命。如果將來醫(yī)療克隆可行,我也可能受益:我可以提供體細(xì)胞來轉(zhuǎn)變成手術(shù)時所需的細(xì)胞形式,轉(zhuǎn)變出的細(xì)胞基因與我的細(xì)胞完全兼容,移植回我的身上完全不會有問題。
醫(yī)療克隆過程可分成兩階段。在第一階段,病人的一個已分化細(xì)胞,原本只了解自己的生命目標(biāo)且只進(jìn)行有限的特定功能,而現(xiàn)在受命指揮整個生物體的重建,也就是變成了單細(xì)胞胚胎,于是這個細(xì)胞的分化作用會先逆轉(zhuǎn)再重新開始。這個階段跟生殖克隆的啟動步驟沒有兩樣。至于醫(yī)療克隆的第二階段,也跟分化作用有關(guān),重點是實現(xiàn)胚胎干細(xì)胞的“諾言”:如何去引導(dǎo)尚未分化的種細(xì)胞走向特殊分化途徑,轉(zhuǎn)型成特定治療方法所需的細(xì)胞。
干細(xì)胞雖然可由人工授精后剩余的胚胎得來,但是如果能用醫(yī)療克隆得到的話會更好。因為醫(yī)療克隆產(chǎn)生的干細(xì)胞不會引發(fā)免疫排斥,而免疫排斥是移植手術(shù)失敗的主要禍因。道理很簡單,由病人已分化細(xì)胞克隆出的胚胎,有跟病人完全一致的基因,其中的干細(xì)胞當(dāng)然也不例外。由這些干細(xì)胞衍生出的各種細(xì)胞跟組織也有一樣的基因,因此使用醫(yī)療克隆的干細(xì)胞,病人可免用抗排斥藥物,不需承受藥物的各種副作用,例如降低對一般感染跟癌癥的抵抗力等。
不過我們也應(yīng)該知道,目前科學(xué)家正在尋找其他可以免除排斥問題的醫(yī)療方法;此外,截至目前,我們還沒有任何臨床上的證據(jù),保證醫(yī)療克隆確實可行——雖然醫(yī)療克隆的最后目標(biāo)是臨床應(yīng)用,讓急需它的病患獲得有效的治療。眼前醫(yī)療克隆雖然尚在研究階段,但仍是極有價值的學(xué)習(xí)工具。科學(xué)家可以從中學(xué)習(xí)并深入研究,了解核轉(zhuǎn)殖時引發(fā)的再程序化究竟是怎么回事。
也許將來有一天,我們能夠跳過培養(yǎng)胚胎這一環(huán);也就是說,如果瓊斯先生得了帕金森癥,我們可以從他的臉頰上取出一個細(xì)胞,把這個細(xì)胞轉(zhuǎn)變成一群神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞),用以取代出問題的腦組織,來治愈瓊斯先生。如果史密斯太太的心臟出了毛病,我們同樣可以從她身上的某部位取出一個細(xì)胞,把這個細(xì)胞轉(zhuǎn)變成心肌細(xì)胞,用來修補她心臟的破損??茖W(xué)家只要朝這方面繼續(xù)研究,逐步破解醫(yī)療克隆程序中的秘密,說不定有一天能發(fā)展出又快又好的新方法,把這個勞什子的醫(yī)療克隆整個取代掉。
終結(jié)病痛的希望
從未有其他醫(yī)療科技像干細(xì)胞研究這樣,能鼓動起科學(xué)家以及一般大眾的期望。胚胎干細(xì)胞從極微小的早期胚胎而來,這些細(xì)胞有潛力變成任何一種細(xì)胞形式,因而可用來替換受損的組織。如果科學(xué)家找到了正確的生長因子,能操控干細(xì)胞朝所需的發(fā)育途徑前進(jìn),那我們就有希望用一個個細(xì)胞重建出新的器官,取代出了毛病的那個?;蛟S能更進(jìn)一步利用組織工程,造出全身的各個器官。
人類的胚胎干細(xì)胞很適合以比喻來說明,例如給人愿望的妖精、善變的變色龍、救命的萬靈丹等。這些都有些貼切,但也都未能完全描述出胚胎干細(xì)胞的功能。對許多人來說,胚胎干細(xì)胞似乎是筑夢的建材,它們來自早期發(fā)育中的胚胎,可塑性高且可以生生不息——只要提供適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)環(huán)境,就可以持續(xù)不斷地分裂生長,等待科學(xué)家找出破解方法成功驅(qū)使它們分化成所需的細(xì)胞。
只要見過受傷后的“超人”——美國電影明星克里斯托弗·利瓦伊的身影,沒有人能不為之動容。他因為不慎從馬上摔下來,跌斷了脊椎,頸子以下全部癱瘓。后來他成了干細(xì)胞研究的熱情擁護(hù)者。他相信。從干細(xì)胞發(fā)展出的各種治療法,將可以用在組織修補上,也許有一天他跟其他同樣不幸的人都有機(jī)會能再度站起來。也許是因為密集物理治療法奏效吧,他在跟癱瘓搏斗的陣仗中,贏得了令人吃驚的進(jìn)展。但是糟糕的是,他在政治戰(zhàn)場上的成果似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色:美國在干細(xì)胞研究的立法上,已經(jīng)落在其他國家后面。
我們有很好的理由相信,第一個干細(xì)胞療法的人體實驗將會在英國舉行,而克里斯托弗·利瓦伊已經(jīng)表示,為了求診,他將不惜橫跨大西洋。他要再站起來的決心,就像其他千千萬萬個在痛苦中掙扎的病患一樣。然而,克里斯托弗·利瓦伊終究沒能等到這一天。他已于2004年10月11日,因心臟衰竭在美國去世。
克里斯托弗·利瓦伊跟其他病患的愿望能否落實,關(guān)鍵就在胚胎干細(xì)胞上。目前最好的猜測,亦僅只是猜測而已,是干細(xì)胞衍生出的療法,也許能在5年~10年內(nèi)達(dá)到臨床階段。或許開始時會局限于血液疾病、心臟血管疾病或帕金森癥等其他各種神經(jīng)退化癥狀。今后的研究進(jìn)度,看各類資源是否充足,包括智力跟財力的取得與投入。另外還有一個舉足輕重的因素是法規(guī)環(huán)境,因為政策既能夠輔佐研究(如英國目前的情形),也同樣能夠抑制研究(就像美國過去所為,而且這個情況顯然將持續(xù)下去)。
干細(xì)胞潛力無窮
干細(xì)胞無論來源于早期胚胎(胚胎干細(xì)胞)還是人體(成體干細(xì)胞),一定具有兩個重要的性質(zhì):首先是在適當(dāng)?shù)臈l件下,它能長期自我繁殖(成年動物的干細(xì)胞可以持續(xù)繁殖一輩子);其次是它可以制造出特化細(xì)胞,以組成身體上的各種組織跟器官。這第二個特質(zhì)把干細(xì)胞跟絕大多數(shù)其他體細(xì)胞,例如皮膚、肌肉、肝臟細(xì)胞等區(qū)分開來,因為其他的體細(xì)胞即使偶爾也能自我替換,但通常只能制造出跟自己同型的細(xì)胞。
科學(xué)家相信,大部分干細(xì)胞只能制造出數(shù)目有限的不同細(xì)胞形式,其中單能干細(xì)胞只能制造一種形式的特化細(xì)胞,而多能干細(xì)胞則能產(chǎn)生該器官所有的特化細(xì)胞。成年人的干細(xì)胞存在于體內(nèi)許多器官中,但也不是每個器官都有。成年人的干細(xì)胞可在人類的骨髓、血液、眼角膜與視網(wǎng)膜、腦、骨骼肌、牙髓以及其他部位找到。它們的任務(wù)是替代及補充具有更多特化功能的細(xì)胞,這些功能諸如肌肉細(xì)胞的收縮或神經(jīng)細(xì)胞的信號收發(fā)。我們可以把干細(xì)胞想象成器官的修理設(shè)施,在實驗室的條件下,稀有的骨髓干細(xì)胞跟神經(jīng)干細(xì)胞能形成其他數(shù)種細(xì)胞形式,并以新生細(xì)胞置換受損或遭病害的身體組織。
相比之下,潛能干細(xì)胞的能耐更大。以前我們知道,潛能干細(xì)胞只有囊胚細(xì)胞(即5天-7天大的胚胎)與原始生殖細(xì)胞(精子跟卵子的起源)這兩個來源;但最近有人發(fā)現(xiàn),骨髓的間葉干細(xì)胞跟神經(jīng)干細(xì)胞中,有一部分似乎也具有潛能干細(xì)胞的能耐。人體有超過200種的不同細(xì)胞形式,我們?nèi)魪呐咛ジ杉?xì)胞出發(fā),就有可能制造出所有的細(xì)胞形式,到時候制造細(xì)胞就像上館子點菜一樣,想要什么叫師傅做就可以了。
現(xiàn)在的情況是,我們知道胚胎干細(xì)胞的潛力,但是不知道應(yīng)該如何使用這種潛力。