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英国为“三亲婴儿”开绿灯,Nature新成果提高临床成功率

2016/12/02 来源:生物探索
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导读
今年5月,首例三亲婴儿在墨西哥诞生,这引来热议,因为墨西哥对该技术没有任何规定。然而本周三,英国科学家获批准在临床上使用三亲婴儿的生育疗法,英国也将是首个对三亲婴儿进行授权的国家。临床成功率是三亲婴儿面临的棘手问题,11月30日,科学家们在Nature上表示,他们破解了三亲婴儿技术临床成功的关键,他们的研究成果能安全地将线粒体替代疗法应用到临床试验中。


11月30日,“三亲婴儿”迎来了两个好消息。英国科学家获批准在临床中使用三亲婴儿技术,英国也成为世界上首个正式引进该技术的国家。另一个好消息来自Nature,科学家们解决了线粒体替代疗法的棘手问题,为线粒体替代疗法的临床成功率作出了重要贡献。

英国为“三亲婴儿”开绿色通道

今年5月,首例三亲婴儿在墨西哥诞生,这引来热议,因为墨西哥对该技术没有任何规定。本周三,英国科学家批准使用“三父母婴儿”的生育治疗方法,为该国成为世界上第一个正式引进该技术的国家铺平了道路。另外,英国还将对该技术的临床使用进行授权。

负责审查线粒体基因治疗安全性的独立专家小组表示,这种技术应该谨慎使用。今年2月份,英国议员投票同意使用三个人的DNA来进行体外受精。英国生育领域的管理者、人工授精与胚胎学管理局(HFEA)表示本周三的临床报告出来后再给三亲婴儿技术的临床使用开绿色通道。HFEA也将在12月15日的会议上对三亲婴儿技术的临床使用进行授权,并于明年3月份或4月启动首个女性的治疗。

不过,英国为三亲婴儿开启绿色通道也引来了争议。批评者对该事件的道德性产生了质疑,他们认为这可能为设计婴儿打开了道路。不论在英国还是在其他国家,一些宗教组织自然会站起来反对这一举措,因为这涉及到人类胚胎,他们认为这就关乎到了伦理问题。

一些生育专家认为目前该技术仍不完美。兰卡斯特大学的David Clancy预测,接受该治疗的每30名女性中,平均1名仍会生育带有遗传疾病的孩子。不过,审查小组建议在特殊情况下使用该技术......因为线粒体疾病可能会导致死亡或严重的疾病,并且目前没有办法治疗。

Nature解决三亲婴儿临床面临的棘手问题


Shoukhrat Mitalipov博士

培养三亲婴儿涉及到了线粒体替代疗法,主要是为了避免母亲将线粒体疾病遗传给孩子。该技术与卵母细胞线粒体DNA的替换有关,先将捐献者卵子的细胞核DNA移走,再将母亲卵子的细胞核DNA移入捐献者的卵子中,最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育。

线粒体替代疗法给携带线粒体基因突变的女性带来了希望。线粒体DNA通过母亲传递给后代,线粒体突变会导致一系列潜在的致命性疾病,对高能量需求的器官产生严重的影响,包括心脏、肌肉和大脑等。

11月30日,科学家们在Nature杂志上表示他们找到方法来有效地实施线粒体替代疗法,防止有害线粒体基因突变从母亲遗传给后代,解决了三亲婴儿技术临床面临的棘手问题。

研究人员揭秘线粒体替代疗法成功的关键

纺锤体移植技术(spindle transfer)使得卵母细胞线粒体DNA替换效率大大提高。在生成的胚胎中,捐赠线粒体DNA含量高达99%以上。捐赠的线粒体DNA在胚胎干细胞中(源自胚胎)保持稳定,但一些胚胎干细胞会出现捐赠线粒体DNA逐渐丧失的现象,并恢复到母系单倍型。

在该研究中,俄勒冈健康与科学大学胚胎干细胞和基因治疗中心主任Shoukhrat Mitalipov博士及其团队招募了五个携带线粒体突变的家庭,其中四个家庭的后代患有亚急性坏死性脑病,另外一个家庭的后代患有神经系统退行性疾病(MELAS)。另外还收集了11名健康女性捐赠的卵子,通过筛查确定这些卵子的线粒体DNA不携带致病突变。

在评估供体-母体的相互作用时,他们发现这种兼容性与线粒体DNA的复制效率有关。研究人员将焦点放在线粒体DNA中被称为D-loop的区域,该区域启动了整个遗传序列的复制。他们在该区域发现了DNA编码多态性,这使得母体线粒体DNA优先被复制。此外,一些单倍型赋予了细胞增殖和生长的优势。

选择匹配的捐赠卵子,提高临床成功率


根据上述结果,研究人员建议临床医生选择与母亲祖源线粒体兼容的捐赠卵子,以避免捐赠线粒体DNA逐渐丧失,从而安全地将线粒体替代疗法应用到临床试验中。

本文作者之一Dmitry Temiakov博士表示,该研究为一些特殊的线粒体DNA单倍型优先复制提供了合理的解释,在临床中能更好地使捐赠卵子和母体相匹配。

该研究的共同作者,美国萨克生物研究学院 Carlos Izpisua Belmonte博士说,“携带线粒体致病突变的女性,其卵母细胞的有效性和安全性目前仍缺乏研究,我们的研究填补了这方面的空白。”

线粒体替代疗法,在英国已被批准用于临床试验。Mitalipov博士在此之前已率先研究了纺锤体移植技术。2009年,他在猴子体内成功展示了这项技术。他说,“这项研究表明,确保使用正确的单倍型组合,才能使不含致病突变的胚胎的临床成功率最大。”

参考资料:

UK experts give green light to 'three-parent babies'

New research provides key insight about mitochondrial replacement therapy

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