轉基因嬰兒——設計嬰兒的新里程

秋水

今年6月29日，一位叫柏希的女嬰降臨人間，她是我國第一例“設計嬰兒”。由于柏希父母患有地中海貧血，而且之前已生育了一名重癥地貧孩子婷婷，為了治療婷婷的疾病，需要再設計一名健康的孩子出生，以挽救婷婷。為此，婷婷的母親通過試管嬰兒技術孕育了12個胚胎，醫(yī)護人員通過遺傳學診斷技術挑選出不攜帶地貧基因，同時又與婷婷的白細胞抗原系統(tǒng)相匹配的胚胎，植入婷婷母親體內。于是，柏希的臍帶血可以為姐姐婷婷提供用于治療重型地貧的造血干細胞。

設計嬰兒的起源

一些患有遺傳病，如地中海貧血和有基因缺陷的夫婦希望生育自己的健康孩子，為了幫助這些家庭，英國哈默·史密斯醫(yī)院溫斯頓爵士領導的一個研究小組進行了長期探索，于1989年研發(fā)了一項人工生殖技術，稱為（胚胎）植入前遺傳診斷(PGD)。這項技術是在體外受精-胚胎移植過程中，擇時對配子（精子和卵子）或胚胎進行活檢，再采用分子生物學技術進行遺傳學診斷，選擇基因表型正常的胚胎進行移植。

通俗地講，醫(yī)生通過體外授精的方法，制造出多個胚胎，再對這些胚胎進行基因檢查和篩選，挑選出沒有基因缺陷和最適宜的胚胎植入母親的子宮孕育，然后產下健康的嬰兒。

這樣的孩子由于是為了避免其基因缺陷而在出生前進行了基因篩選，所以稱為設計嬰兒，但是后來在語義上也稱那些為了有某些長處而在出生前就對其基因構成進行了選擇的嬰兒。

其實，最早的設計嬰兒不僅是為了生下健康的孩子，而是為了生個弟弟或妹妹來救治有遺傳病的哥哥或姐姐。早在2000年，美國芝加哥生殖遺傳研究所就已經用植入前遺傳診斷幫助一些患有遺傳病的夫婦生育健康孩子來救治患有遺傳病的孩子。美國科羅拉多州的麗莎和杰克·納什于1994年生下一名叫莫莉的女孩，但是莫莉患有范可尼貧血，是一種血液病，很難治療。但莫莉如果能獲得親屬的干細胞則可以治愈疾病，因為組織配型相符的親屬的干細胞既可以生長為新生的功能正常的血液細胞，又不會導致免疫排異反應的發(fā)生。

于是，納什夫婦求助于芝加哥生殖遺傳研究所，該研究所的醫(yī)生利用這對夫婦的生殖細胞進行了人工授精，產生了幾個胚胎，然后對胚胎做了與莫莉相匹配的組織配型和遺傳病篩查，即植入前遺傳診斷，結果于2000年8月9日誕生了一名健康的男孩，取名亞當·南西，他就是莫莉的弟弟。后來，醫(yī)生通過手術取出南西的骨髓以治療他的姐姐的貧血病，并獲得成功。這與今天中國醫(yī)生用妹妹柏希的臍帶血提取造血干細胞治療患地貧病的姐姐婷婷是一樣的原理。

迄今，全世界已有數(shù)千名經植入前遺傳診斷而誕生的孩子，無論他們是設計來提取干細胞救哥哥還是姐姐的命，抑或是患遺傳病的夫婦本身為了獲得健康孩子而進行的設計，都可以稱為設計嬰兒。

設計嬰兒的升級版

2012年7月初，轉基因嬰兒在美國誕生的事實讓設計嬰兒有了升級版。美國新澤西州再生醫(yī)學研究所的雅克·科恩研究小組稱，他們主持的人工生殖研究在過去3年中已經產生了15名嬰兒，現(xiàn)在兩名接受檢測的嬰兒結果顯示，他們體內擁有來自3位“父母”的遺傳基因。這種有著多位父母基因的嬰兒可稱為轉基因嬰兒。

轉基因嬰兒的母親卵子細胞核之外的線粒體DNA（也是一種遺傳物質，但位于細胞質中，是非細胞核基因）有問題，因而造成不育。因此，需要把其他健康女性捐贈的正常卵子中的線粒體基因注入轉基因嬰兒母親的卵子中，以幫助她們受精懷孕，并產下所謂的轉基因嬰兒。

具體做法是，研究人員對一些不孕不育女性的卵子細胞進行檢查后，發(fā)現(xiàn)是她們卵子中的線粒體DNA有缺陷。于是，研究人員利用探針從捐贈的健康卵子中提取健康的細胞質，后者就包含了線粒體和其他細胞器（細胞質中包括線粒體在內的其他一些物質，如內質網、中心體、葉綠體，高爾基體、核糖體等），然后注射到不孕不育女性的卵子中。由于線粒體DNA本身就是遺傳物質，所以孕育出來的嬰兒會擁有兩位母親和一位父親，只不過，這兩位母親一位是細胞核DNA母親，一位是線粒體DNA母親。

換個角度來理解，轉基因孩子就是擁有外源性線粒體DNA的孩子，而且這些基因同樣會通過母系遺傳下去。因為，線粒體DNA的特點之一是，只遺傳給女兒，不遺傳給兒子。由于有這樣的特點，擁有了外源性健康線粒體DNA的后代也就不會把遺傳疾病再傳下去了。

比較起來，胚胎植入前遺傳診斷不過是對一對夫婦的受精卵進行檢查，并選取健康的胚胎進行移植和生育，其間沒有其他人的基因加入。而轉基因嬰兒則是加入了另一位母親的線粒體基因，比起胚胎植入前遺傳診斷的設計嬰兒來，更為復雜，也更進了一步，稱為設計嬰兒的升級版。

盡管科恩稱，他們幫助孕育的轉基因嬰兒“是首例通過改變人類生殖細胞基因培養(yǎng)出的正常、健康嬰兒”，但是這并非第一次，因為這種嬰兒的本質就是“三P”嬰兒（three parents)，即有三位親代，只不過科恩等人培育“三P”嬰兒不同于過去其他一些培育“三P”嬰兒的技術路徑。

不同于科恩等人培育“三P”嬰兒的一種主要方法是，由于患有遺傳病的女性細胞質中的線粒體DNA有缺陷，因而在生殖時可以不用其線粒體DNA，方法是將患有遺傳病女性的卵子中健康的細胞核DNA（含有該女性主要的遺傳物質）提取出來，卵子的細胞質等可遺棄。然后再把健康的細胞核DNA植入捐贈的健康女性的去掉細胞核的卵子中，這種卵子就包含了患遺傳病女性健康的細胞核和捐贈的卵子健康的線粒體DNA，這實際上是一個組裝的有兩位女性遺傳物質的卵子。然后再用患病女性的丈夫的精子對這種組裝的卵子授精，形成受精卵，再植入女性的子宮中孕育。生下的孩子也就是“三P”嬰兒。

當然，孕育“三P”嬰兒還有另一種做法。首先是讓一對夫妻（妻子患有線粒體遺傳?。┑木雍吐炎舆M行授精，形成受精卵，然后在受精卵發(fā)育僅幾個小時的時候將受精卵的細胞核DNA取出，這個受精卵的細胞核實際上包含的是夫妻二人主要的遺傳物質——細胞核DNA。隨后再把受精卵的細胞核DNA植入另一位健康女性提供的已事先移除細胞核DNA的卵子中，繼續(xù)發(fā)育為胚胎，這種胚胎也包含了兩名母親和一名父親的遺傳物質，之后再讓胚胎在子宮中發(fā)育，生下“三P”嬰兒。

2012年1月，英國已有數(shù)名研究人員向政府申請，希望以此種方法幫助患有線粒體遺傳病的女性生育健康的后代。人類的遺傳病中，大約有50多種與線粒體缺陷有關。而在普通人中，平均每5000人就有一人的線粒體DNA有缺陷。因此，設計“三P”嬰兒的主要目的是為了避免線粒體遺傳病孩子的產生。

設計嬰兒的放行與限行

作為一種現(xiàn)代醫(yī)學技術，設計嬰兒無論是作為一個過程還是一種結果，都既是社會的需求，也必須要面對社會。對這種技術開綠燈還是紅燈，需要一個社會達成共識。然而，設計嬰兒自產生以來，在不同國家引發(fā)了激烈的倫理爭論，也因此經歷著不同的管理。其中，設計嬰兒在英國經歷的倫理爭論和行政與法規(guī)管理的反復最有代表性。

盡管植入前遺傳診斷作為當初最簡單的設計嬰兒技術是由英國人發(fā)明的，但是，從其問世以來，就受到廣泛的質疑。反對設計嬰兒的人群和團體，如英國反流產組織認為，政府為設計嬰兒開綠燈，等于打開潘多拉魔盒。盡管英國人工授精與胚胎管理局(HFEA)決定可以采用植入前遺傳診斷來生育健康的孩子，但是反對者擔心生育這樣的孩子會產生數(shù)個胚胎，這些胚胎在之后就會被毀掉，難道人們可以為拯救一個生命而有意地制造并殺死另外幾個生命？宗教界人士也認為，用這種方法人為地制造一個用來生產“零部件”的嬰兒，無異于將制造出的嬰兒當成“商品”，這是向危險的方向邁出了一步。

另外，反對者還擔心的是，如果現(xiàn)在可以設計生育健康的嬰兒，并且用這種健康的嬰兒的“零部件”，即他們的骨髓和其他器官來挽救其兄弟姊妹的生命，那么將來人們就有更好的理由來設計更高級的嬰兒，例如可以設計嬰兒的膚色、眼睛顏色、強健的肌肉和骨骼、高智商的大腦。這就不可避免地會走向創(chuàng)造超人和天才。

正因為有這樣的爭論，設計嬰兒在英國是一波三折。2002年2月22日，英國HFEA批準了拉赫和沙哈娜·哈什米夫婦為拯救他們患有地中海貧血的兒子扎伊恩而生育一個經過遺傳基因篩選的嬰兒的請求。然而，英國核心倫理（一個涉及生殖技術的公益組織）的主任約瑟芬·昆塔維爾向英國最高法院提起訴訟。昆塔維爾稱，“我們不能允許某些組織對‘設計嬰兒的程序是否可行擁有最終決定權。今天它同意‘設計用于治療疾病的嬰兒，明天它可能就會進行性別的選擇。接下來，可能就輪到了頭發(fā)顏色或眼睛顏色的選擇。這絕不僅僅只是個倫理道德問題?！?/p>

結果，2002年12月27日，英國最高法院做出判決：HFEA無權批準對試管嬰兒進行胚胎植入前的遺傳診斷。以“為向其患病的兄弟姐妹捐獻血液干細胞或骨髓”為目的而制造設計嬰兒的行為屬于非法。HFEA也下達禁令，禁止向有病的兄弟姐妹捐贈組織而篩選胚胎，但是，基因篩選可用于治療遺傳疾病。

隨后，英國德貝郡的杰森·惠特克和米歇爾·惠特克夫妻提出了進行胚胎植前遺傳診斷的申請，準備再生一個孩子，為患有先天性紅細胞再生障礙性貧血的兒子查理進行干細胞移植，但未獲得HFEA批準。于是，惠特克夫婦前往美國，求助于芝加哥生育遺傳研究所，結果，2003年6月，一位名叫杰米·惠特克的英國設計嬰兒誕生，他主要是為了救治其哥哥而問世。

由于科學的進展和患有遺傳病家庭的支持，2004年7月，英國HFEA取消了“向有病的兄弟姐妹捐贈組織而篩選胚胎”的禁令，同意無論是作為需要生育一名健康的孩子，以及為了救治有遺傳病的兄弟姊妹的目的，都可以采用植入前遺傳診斷技術。

管理和法規(guī)的差異

設計嬰兒在不同的國家有不同的管理，而且，即便在一個國家，由于設計嬰兒技術有不同的層次和技術路線，因而也面臨著不同的法規(guī)管理。

設計嬰兒不過是人工生殖技術的一種方式，而中國對人工生殖技術有一系列的法規(guī)管理。中國衛(wèi)生部于2003年發(fā)布了重新修訂的《人類輔助生殖技術規(guī)范》、《人類精子庫基本標準和技術規(guī)范》、《人類輔助生殖技術和人類精子庫倫理原則》。這三者合稱為《技術規(guī)范、基本標準和倫理原則》，自2003年10月1日起執(zhí)行。

其中，《人類輔助生殖技術規(guī)范》規(guī)定，植入前胚胎遺傳學診斷適應癥目前主要用于單基因相關遺傳病、染色體病、性連鎖遺傳病及可能生育異?；純旱母唢L險人群等。這意味著采用植入前胚胎遺傳學診斷以孕育健康后代的設計嬰兒方法在我國是被許可的。也因此，設計柏希出生的中山大學第一附屬醫(yī)院婦產科生殖醫(yī)學首席科學家周燦權認為，該技術的成功將為廣大需要進行造血干細胞移植且仍有生育意愿的家庭帶來福音。由于除了地貧外，杜氏肌營養(yǎng)不良、石骨癥、軟骨發(fā)育不全等單基因疾病，都可能通過這種方法治療，因此，今后這種技術的應用將更加常態(tài)化。

然而，對于升級版的設計嬰兒，即轉基因嬰兒，目前在中國和英國是不允許的，而在美國是許可的。原因就在于這種高級形式的設計嬰兒可能帶來一系列令人擔憂的問題。對轉基因嬰兒最大的擔憂是，他們擁有兩位母親的遺傳物質，其中額外的遺傳物質是線粒體DNA，也許這種額外的基因會造就未來的超人，或者說新種人類，他們擁有高智商和強壯體魄，在生存競爭中會遠遠優(yōu)于通過自然孕育方式生殖的人類，這就必然會給社會帶來無盡的麻煩。例如，轉基因嬰兒成長后可以通過高智商和強壯體魄主宰世界。

當然，目前對于線粒體轉基因嬰兒可能成長為超人只是一種懷疑，現(xiàn)有的研究表明，線粒體DNA是一個環(huán)狀染色體，編碼13個蛋白質、各種RNA和幾個調節(jié)酶。但是，90%以上的線粒體蛋白質還是要由細胞核DNA編碼。并且，由于每個卵細胞在細胞質中有好幾百個線粒體，它們編碼或參與編碼的物質包括細胞色素氧化酶、三磷酸腺苷（ATP）酶和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）脫氫酶等，這些物質在人的能量代謝、內分泌功能等方面有著重要的作用。例如，NADH脫氫酶就在人的糖酵解、糖異生、三羧酸循環(huán)及呼吸鏈中發(fā)揮著不可替代的作用，因此，研究人員擔心額外的線粒體基因是否會創(chuàng)造出超人也是有理由的。只不過，今天這種懷疑還沒有事實證明，因為轉基因嬰兒即使出生，要長大成人和融入社會，還需要幾十年的時間來證明。

但是，鑒于對轉基因嬰兒的擔心，一些國家法律明文規(guī)定禁止從事這類人工生殖技術。中國修訂后的《人類輔助生殖技術規(guī)范》禁止人類與異種配子（精子和卵子）的雜交；禁止人體內移植異種配子、合子（受精卵）和胚胎；禁止異種體內移植人類配子、合子和胚胎；禁止以生殖為目的對人類配子、合子和胚胎進行基因操作等。這些規(guī)定說明，中國對于轉基因嬰兒是禁止的，因為轉基因嬰兒就是對人類精子、卵子、受精卵和胚胎進行了基因操作，讓后代多擁有了另一位母親的線粒體DNA。

但是，轉基因嬰兒顯然也有正當?shù)囊?，即避免生育與線粒體缺陷有關的遺傳病孩子，因為與線粒體相關的遺傳病有50多種，包括骨髓-胰腺綜合征（Pearson綜合征）、遺傳性視神經?。↙eber?。┖团两鹕喜〉?。而且，設計嬰兒的發(fā)展在未來可能還會取得比轉基因嬰兒還要大的突破，因此，也必然會持續(xù)引發(fā)社會的爭論。未來，關于轉基因嬰兒和其他人工生殖技術的行政管理和法規(guī)是否會改變，也是一個未知數(shù)。

【責任編輯】張?zhí)锟?/p>