风雨兼程的干细胞探索

美国总统布什于2006年7月19日首次否决了支持胚胎干细胞研究的法案,理由是这项法案支持利用无辜的人类生命为其他人牟取医学利益,谋杀(胚胎)是错误的。为了科研目的,给予生命,又让它死去,这是让人无法接受的。2007年6月20日,布什再次动用否决权,否决了国会提交的放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究的法案。理由始终如一:这样的法案一旦通过并变成法律,美国纳税人的钱就会“被迫用于故意摧毁人类胚胎”,而这是他本人“不能跨越的道德底线”。

  尽管如此,包括美国在内的世界各国的干细胞研究并未停止步伐,而是在风雨兼程。

  

  干细胞治疗心血管病

  

  干细胞有两大类。一是胚胎干细胞,二是成年干细胞。尽管成年干细胞不如胚胎干细胞有全能性,但也具有像胚胎干细胞那样潜在的全能分化能力,比如能分化出神经细胞和心肌细胞等。因此在胚胎干细胞受到伦理限制后,研究人员的目光转到成年干细胞上,试图诱导成年干细胞定向、定型生长,以治疗相应的疾病,比如修复心肌以治疗心脏病。但是,大规模的临床实践证明,成年干细胞还是逊色不少,因而治病救人的重任还是非胚胎干细胞莫属。

  去年的《新英格兰医学杂志》上发表了世界上三项最大的干细胞试验治疗结果。在德国和挪威进行的这三项临床治疗试验证明,把心脏病存活者自己的骨髓干细胞输注到他们受损的心脏中,起到的作用微乎其微。治疗集中于心脏病导致的心肌受损,这时心肌力量减弱,不能把血液有效地泵到全身各组织器官。因此尝试用病人自己的成年干细胞来修复他们的心房和心室的心肌。在治疗中对病人用心导管术注入骨髓干细胞,并且用小气囊堵住心脏有规则的血流几分钟,以便让输入的干细胞能在心脏生根。

  挪威的研究人员对50名一周前患了心脏病的病人注入他们的骨髓干细胞,同时对另一组情况相似的心脏病病人进行对照安慰剂治疗(未进行干细胞治疗)。遗憾的是,6个月后注入骨髓干细胞的病人的病情并无重大的改善。

  德国的研究人员对101名一周前患过心脏病的病人注入病人自身的骨髓干细胞,而以另一组103名相似的心脏病人作对照组,给予安慰剂治疗。4个月后,接受骨髓干细胞的病人心脏功能改善了5.5个百分点,而接受安慰剂治疗的对照组病人心脏功能也改善了3个百分点。这意味着骨髓干细胞可能有用,但作用并不明显。

  第三个研究也是德国医生进行的,试验的对象是至少在3个月前患过心脏病,但平均患病时间不超过6个月的病人。研究人员对28名病人注入了其自身的骨髓干细胞,对24名病人注入了其自身的循环血中的干细胞,还以23名病人作对照组,进行安慰剂治疗。治疗后3个月,接受骨髓干细胞的病人心脏泵血能力比其他两组病人改善了3个百分点。

  尽管这三项研究都表明接受自身骨髓干细胞的病人心脏功能都得到了一点点改善,但是病人的主观感觉并非明显,而且他们的生存期也不比没有进行骨髓干细胞治疗的病人要长。但是,为什么前一项研究中注入干细胞和未注入干细胞的病人几乎没有差异,而后两项研究中注入干细胞的病人却有轻微的心脏功能改善呢?虽然还不能给出明确答案,但可能的解释是,注入的干细胞数量有差异,或者说有多少干细胞在心脏扎根并分化成新的心肌细胞,起到泵血的作用。

  由于有一点点功效,目前还有10多个公司在进行骨髓和脐带血干细胞的治疗研究。问题就自然回到了胚胎干细胞上。因为过去15年中,在动物实验证明,胚胎干细胞不仅能分化成神经细胞,而且能生长成搏动的心肌细胞,当然这种情况还没有在人身上试验成功过,但动物实验的结果在人身上推论是完全可能的。所以,要使再生医学获得发展,治疗各种重症病人,就非得依靠胚胎干细胞不可。

  

  研究和使用干细胞的种种创新

  

  传统的干细胞提取技术是在胚胎形成的第5天时提取干细胞,这时胚胎大约含有100到150个胚胎细胞,但这时提取通常会损坏胚胎。为了避免这种损害,也同时开辟一种不受或少受伦理批评的提取干细胞进行研究的方法,美国先进细胞技术公司(ACT)于2006年8月底在《自然》杂志网络版上发表文章说,他们创造了一种不伤害胚胎但又能提取干细胞的技术。

  这个创意来自于人工授精时的胚胎植入前诊断技术(PGD)。也就是体外授精形成胚胎后两三天,在胚胎只含8个左右的细胞时,提取一个细胞来检测。如果没有发现特殊的遗传疾病,这个授精卵胚胎就可以植入母亲子宫进行孕育。而这种只提取胚胎一个细胞的作法不会伤害胚胎。在美国和英国,每年大概会有1000个这样的鉴定,都没有出现问题。

  所以ACT提取干细胞的新方法就是利用PGD技术提取出干细胞,等到这个单个细胞再分裂成两个相同的细胞后,一个用以正常的PGD基因检测,而另一个用来培育成干细胞。而早在2005年ACT就在老鼠身上进行这样的试验,获得完全的成功。

  但是,这种方法还是甩不掉伦理上的镣铐。

  首先是,这种方法表面上不破坏胚胎了,但是对原有胚胎还会产生不可预见的伤害。因为尽管胚胎植入前的诊断迄今未发现有伤害胚胎的问题,但生殖专家一直担心进行PGD后再把胚胎植入母体孕育对胎儿未来有潜在的伤害。二是PGD只提取一个细胞,而这个细胞也是胚胎细胞,因而有可能发育成另一个胚胎,也就是生命,那么研究人员如何处理它?最终在研究结束后,是不是也会毁掉这个胚胎?这反而加剧了了伦理的批评。

  当然,ACT公司的研究人员和其他一些研究人员认为这种方法提出了一种研究的新思路。而且美国白宫的女发言人也表示,现在还不能确定这项方法的研究是否适合申请美国联邦基金的资助,但至少能看到科学家们开始认真努力地从事不伤害人体胚胎的研究,已经很具鼓舞作用。

  然而,对于ACT的这种新方法,《自然》杂志在去年9月初透露说,尽管ACT公司的研究人员称可以在保持胚胎完整的情况下培育出一系列胚胎干细胞,但事实却是,该公司使用的胚胎在用新技术培育胚胎干细胞的过程中全部被损坏了。为了提高培育的成功率,研究人员从每个胚胎中提取了5到6个细胞,而非先前所说的一个细胞,而且都是在胚胎形成的早期阶段,这一做法足以损坏一个胚胎。

  于是ACT公司的这种新方法之说无疑又面临“造假”之说。批评者认为,ACT公司对于自己的实验是如何操作成功的缺乏足够的透明度。美国天主教主教大会的理查德·多尔夫林格说:“我没有指责《自然》杂志造假的意思,但其发表的论文确实误导了很多人。”就连ACT公司负责研发的副总裁罗伯特·兰扎也表示,他们仅仅是提出了一种新方法,事实上并没有证明这一技术自始至终的过程是可能的。而且,这项技术仍然依赖人类胚胎,当然不可避免会引发舆论的大量批评。

  

  从死亡胚胎提取干细胞

  

  还有更多的人认为ACT虽然提出了一种不伤害胚胎的新思路,但由于还没有证明这项新技术的可行性,实际上他们是在炒作,目的是为了获得研发经费。因为,ACT公司一直财政紧张,他们现拥有大约300个专利技术,希望能应用到医药治疗。而在ACT公布了其最新的不伤害胚胎的研究结果后,公司的不通过交易所直接售给顾客的股价就从42美分上升到每股1.83美元。

  ACT公司干细胞新方法的风波还未平,英国又出现了另一种提取干细胞的新方法,也是为了避免胚胎研究的伦理之争。这种新方法是从死亡的胚胎中提取干细胞,并且取得成功。

  去年的《干细胞》杂志刊登了纽卡斯尔大学干细胞生物学中心的斯托伊科维奇教授完成的突破性研究的论文。他和他的同事从死亡的胚胎中提取了成活的干细胞。斯托伊科维奇等人获得了13个已死亡的胚胎,这些胚胎都是在培育试管婴儿过程中死亡的,它们在受精仅几天后就死亡了,因而处于发育的最初阶段。

  而这13个胚胎在细胞分裂停止前形成了16到24个细胞,比其他胚胎所含的细胞要多,这13个胚胎在抵达不同的研究平台之前24或48小时停止了细胞分裂。而且研究也获得了死亡胚胎拥有者的同意。

  从死亡胚胎提取活的干细胞其实在英美两国早就在酝酿。2004年,美国哥伦比亚大学医学中心的唐纳德博士就首次提议展开从“死亡”胚胎中提取干细胞的研究,因为这既可以获得干细胞,又可以避免伦理的争论。不管人们认为这种做法多么伤害这些胚胎的人格,如果胚胎死了,提他的人格也就没必要了。正是基于这一思路,英国研究人员从死亡的胚胎中提取出干细胞,并将它们培育为活组织。这就有可能为早老性痴呆症和帕金森症患者尽早提供可行的治疗。但是,这个研究很快也遭到质疑,包括伦理和技术上的。

  按斯托伊科维奇所说,胚胎死亡后,研究人员又守候了整整24小时。当确信它们死亡后,才开始进行试验。所谓胚胎死亡就是指它们都停止了发育。当然,胚胎都死亡了,但它们还有能力发育成人体任何种类的细胞。

  于是有人提出,怎样才能算是胚胎的死亡。既然是已经死亡,为何胚胎细胞还能培育出成活的干细胞和组织?今天,在确定正常人的死亡还有着传统的心脏呼吸停止的死亡和脑死亡的争论,以及各国采用的标准不同,那么确定胚胎死亡的标准是什么?美国印第安纳大学生物伦理学中心主任梅斯林就质疑,人们怎么知道什么时候一个胚胎是死亡了?

  

  管理问题

  

  尽管上述研究都还不成熟,也面临着种种质疑,但其方向也许是符合干细胞研究本质的。因为从胚胎中提取干细胞不可避免地要涉及伦理之争。即使不把胚胎当作完整意义上的人,但它在早期也是一种生命。尽管中国和新加坡等国并不禁止研究胚胎,并从胚胎中提取干细胞(只是限于14天以内的胚胎),但如何处理提取后的胚胎也必然会涉及对待生命的态度和伦理,比如在对14天以内的胚胎使用后还不毁损它,就会减少伦理的指责。如果上述英美研究人员的新技术能得到确实论证和实际应用,在研究中不损害胚胎或只从死亡的胚胎中提取干细胞加以培养成活,这将是未来的研究方向。因为这样的方法能绕开雷区,减少论争,同时又能造福于病患者。

  胚胎干细胞的使用对于人类的确是一个两难问题。这个两难问题的本质是,要挽救患病者的生命却可能要毁掉另一个生命,即胚胎。但是,解决这个问题并非没有变通的办法或伦理价值的取舍。对于两难的选择,通常的原则是:两害相权取其轻,两利相衡择其大。

  如此来平衡,就可以提取14天前的胚胎来获得干细胞,以治疗各种严重疾病。但是,这种利用胚胎提取干细胞的行为也需要规范,因为14天前的胚胎毕竟也是生命。这些规范在许多国家已有明文规定。比如,我国的“人胚胎干细胞研究伦理指导原则”就对提取胚胎干细胞进行了详细规定,从胚胎的来源、操作等制定了严格的规定。人胚胎干细胞只能通过以下几种方式获得:(一)体外受精时多余的配子或囊胚;(二)自然或自愿选择流产的胎儿细胞;(三)体细胞核移植技术所获得的囊胚和单性分裂囊胚:(四)自愿捐献的生殖细胞。而且,必须遵守以下行为规范:(一)利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天。(二)不得将前款中获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统。(三)不得将人的生殖细胞与其他物种的生殖细胞结合。

  当然,由于胚胎使用后必然会毁掉,实际上也是在毁掉一个潜在的生命,所以最为理想的方式是,通过科学的发展,能够创造一种只提取干细胞,又不损坏胚胎的方式。另一种方式就是发展成年干细胞,不用胚胎。但在这些方法未获得突破和应用之前,可以利用胚胎提取干细胞,但必须遵守严格的规定。这既是对胚胎生命负责,也是对所有人负责。

  

  责任编辑 张田勘

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