英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)神經(jīng)學(xué)家Douglass Turnbull經(jīng)常遇到很多患有無法治愈的致命性疾病的患者。但當(dāng)遇到Sharon Bernardi及其兒子Edward時(shí)，Turnbull感到了從未有過的無助。

Bernardi的前3個(gè)孩子在剛出生時(shí)就夭折了，死因是血管里積累的一種令醫(yī)生費(fèi)解的酸。因此，當(dāng)Edward將健康長(zhǎng)大時(shí)，Bernardi感到非常欣慰。Bernardi回憶道：“他完成了一系列里程碑式的事件：他能坐，能爬，14個(gè)月時(shí)就學(xué)會(huì)了走路。”但當(dāng)Edward兩歲時(shí)，他走幾步路后就容易摔倒，最后發(fā)展為嚴(yán)重癲癇。1994年，Edward 4歲，他被診斷為利氏病，這是一種影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的線粒體病。醫(yī)生告訴Bernardi，如果她的兒子能活到15歲，就將是一個(gè)巨大的奇跡。

Turnbull回憶起此事時(shí)感到很絕望，他說：“不管我們做什么，我們都無法幫助像Bernardi這樣的家庭。”這種挫敗感激發(fā)Turnbull開始研究輔助生殖技術(shù)以預(yù)防類似利氏病這樣的疾病。利氏病的病因是兒童線粒體（細(xì)胞中制造能量的結(jié)構(gòu)）突變導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生退行性損害。線粒體有自己的基因組——名為線粒體DNA，基因突變將導(dǎo)致諸多綜合征。

對(duì)于線粒體疾病患者來說，要想擁有一個(gè)親生的健康后代，最好的辦法是將發(fā)生突變的線粒體核基因取出，并將其與捐贈(zèng)者健康的卵子相結(jié)合。這一過程被稱為體外受精（IVF）。Turnbull和其他研究者已經(jīng)在小鼠、猴子和人工培養(yǎng)的卵細(xì)胞上測(cè)試了該技術(shù)?，F(xiàn)在，他們表示，是開展人體試驗(yàn)的時(shí)候了。英國(guó)議會(huì)決定在今年晚些時(shí)候?qū)υ撎嶙h進(jìn)行表決；如果得到通過，英國(guó)將成為首個(gè)允許對(duì)未出生嬰兒進(jìn)行基因改造的國(guó)家。

但一些科學(xué)家對(duì)該技術(shù)的安全性表示擔(dān)憂，越來越多的積極分子、論理學(xué)家、政治家認(rèn)為，如果該法案通過，將導(dǎo)致一大批“設(shè)計(jì)嬰兒”的出現(xiàn)。畢竟迄今為止，改變物種遺傳性狀的基因?qū)肴允莻惱淼赖律系慕?。由于美?guó)也考慮放行類似的技術(shù)，因該美國(guó)監(jiān)管部門和科學(xué)家也密切注視著這場(chǎng)發(fā)生在英國(guó)的辯論。干細(xì)胞基金會(huì)（一家位于紐約市的非營(yíng)利性研究機(jī)構(gòu)）科學(xué)家Dieter Egli說：“我欣賞英國(guó)取得的重要進(jìn)展。我認(rèn)為在這方面英國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在美國(guó)的前面。”

致命的遺傳

學(xué)界普遍認(rèn)可的理論提出，線粒體曾是一個(gè)獨(dú)立存在的細(xì)菌，之后被“固定”在宿主細(xì)胞中，旨在促進(jìn)細(xì)胞生成能量運(yùn)送分子ATP的能力。因此，每個(gè)線粒體都有自己的基因組，但并不是所有基因都在發(fā)揮作用——例如人類線粒體基因組就有37個(gè)無價(jià)值的基因。

和細(xì)胞核中的基因（來自父母雙方的染色體）不同，人體的所有線粒體都來于母親的卵子。和核基因組相比，線粒體基因組較不穩(wěn)定，發(fā)生隨機(jī)基因突變的概率要高出1000倍。每5000個(gè)新生兒中，就有一個(gè)患有因線粒體突變而導(dǎo)致的疾病。這種突變會(huì)影響大腦和肌肉中消耗能量的細(xì)胞。病情的嚴(yán)重程度取決于母親遺傳給孩子缺陷線粒體的數(shù)量。

20世紀(jì)70年代末，Turnbull首次對(duì)粒線體疾病和能量代謝產(chǎn)生興趣。當(dāng)時(shí)他是神經(jīng)內(nèi)科的一名初級(jí)醫(yī)生。英國(guó)空軍的一名士兵來到Turnbull所在的診所。這名士兵患上了一種奇怪的病：不管什么時(shí)候，只要他向前走，他的肌肉就突然僵硬，迫使他停下。Turnbull懷疑他患上了某種線粒體疾病——盡管他的推測(cè)是錯(cuò)誤的，但Turnbull對(duì)該領(lǐng)域的興趣愈發(fā)濃厚。

Turnbull發(fā)現(xiàn)，線粒體疾病的治療方法非常有限，例如給病人開抗痙攣藥防止癲癇發(fā)作，而不是找到根本的生物學(xué)病因。

20世紀(jì)90年代中期，Turnbull遇見了Bernardis，肌活組織檢查確診Bernardi攜帶突變的線粒體。Bernardi說：“Turnbull簡(jiǎn)直不敢相信，他認(rèn)為我看起來就是個(gè)健康人。”這一診斷幫助Bernardis了解了自己和家庭的健康問題。Bernardi的媽媽也失去了幾個(gè)孩子，并且在五十多歲時(shí)飽受心臟疾病困擾。Bernardi的表妹和其他幾名家庭成員也遭受過喪子之痛。Bernardi說：“這是整個(gè)家族的災(zāi)難。” Bernardi的悲劇促使Turnbull下決心找到防止嬰兒遺傳母親突變線粒體的方法。

其他人也有類似的想法。20世紀(jì)80年代，胚胎學(xué)家以小鼠為研究對(duì)象，使用原核移植技術(shù)研究卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的作用。這一過程包括將一個(gè)受精卵中的核DNA移植到另一個(gè)受精卵中——保留該核DNA中的絕大多數(shù)成分，包括線粒體。1996年，研究人員提出，類似的技術(shù)能阻止人類卵子中線粒體疾病的傳播。

2000年起，Turnbull的實(shí)驗(yàn)室開始復(fù)制小鼠研究。他和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)生殖生物學(xué)家Mary Herbert與Alison Murdoch計(jì)劃以未成功受精、沒有希望生成胚胎的卵子為研究對(duì)象。

他們花費(fèi)了18個(gè)月說服監(jiān)管部門同意這一研究。英國(guó)人類受精與胚胎管理局（HFEA）兩次拒絕了該團(tuán)隊(duì)的申請(qǐng)，理由是該程序?qū)⒏淖兟炎拥?ldquo;遺傳結(jié)構(gòu)”——根據(jù)1990年出臺(tái)的生育胚胎法令，這樣的行為是違法的。作為回應(yīng)，研究人員指出，這一術(shù)語很模糊且并不適用于原核移植。他們第三次提出了申請(qǐng)，2005年，這一要求獲得了批準(zhǔn)。

相關(guān)問題

人類卵細(xì)胞只有0.1毫米寬，原核移植必須在顯微鏡下才能進(jìn)行，且需要在經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的房間內(nèi)——保證溫度的可控和空氣流向。Herbert說：“當(dāng)做這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們都屏住呼吸，盡力控制手不顫抖。”

在2010年5月發(fā)表的一篇論文中，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員指出，他們?cè)?jīng)采用的異常受精卵在經(jīng)過原核移植后，被置于人工培養(yǎng)的環(huán)境中。至關(guān)重要的是，被移植的原核幾乎沒有攜帶線粒體，意味著由此產(chǎn)生的胚胎能在很大程度上“遠(yuǎn)離”致病的突變體線粒體。

但該過程仍存在很多問題。這種移植的有效性有多大——接受移植的婦女有希望懷孕嗎？該過程會(huì)引起阻礙發(fā)展的分子或基因變化嗎？英國(guó)政府會(huì)允許這種技術(shù)在診所中開展嗎？

前線戰(zhàn)場(chǎng)

2010年，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究團(tuán)隊(duì)要求英國(guó)政府考慮修改法律。之前的法律禁止科學(xué)家對(duì)人體進(jìn)行線粒體DNA替代療法。這一要求迫使政府召開了一系列聽證會(huì)，獨(dú)立科學(xué)家、生物倫理學(xué)家、監(jiān)管者、公眾和其他人員都參與其中。另一場(chǎng)科學(xué)審查也將在接下來的幾周開始。

倫敦市維康信托基金會(huì)（英國(guó)最大的生物醫(yī)學(xué)研究慈善組織）資深政策顧問Nancy Lee說：“這場(chǎng)科學(xué)審查是以實(shí)證為基礎(chǔ)的決策的良好范例，盡最大可能保證了公眾的知情權(quán)。” 維康信托基金會(huì)已經(jīng)向Turnbull的團(tuán)隊(duì)提供了總計(jì)440萬歐元（約合740萬美元）的資助，并在敦促政府修改法案的過程中發(fā)揮了政治影響力。

先前的數(shù)個(gè)研究已經(jīng)證實(shí)，針對(duì)小鼠、果蠅和其他生物體的線粒體替換技術(shù)鮮少引發(fā)呼吸系統(tǒng)、認(rèn)知能力和生育能力方面的問題。德國(guó)蒂賓根大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家、科學(xué)審查小組負(fù)責(zé)人Klaus Reinhardt質(zhì)疑，是否有足夠的安全數(shù)據(jù)能確保臨床試驗(yàn)向前推進(jìn)。

一些批評(píng)者使用了非常情緒化的語言。3月，在一場(chǎng)議會(huì)辯論和《每日電訊報(bào)》的專欄里，保守黨議員Jacob Rees-Mogg將線粒體替換技術(shù)等同于克隆。他說，該技術(shù)將導(dǎo)致優(yōu)生學(xué)的濫用。“在英國(guó)，我們對(duì)轉(zhuǎn)基因作物尚且存在很大擔(dān)憂，但我們竟然魯莽地推動(dòng)一項(xiàng)有關(guān)‘轉(zhuǎn)基因嬰兒’的運(yùn)動(dòng)。”

2013年3月，在一封寫給《紐約時(shí)報(bào)》的信中，一個(gè)由幾十位學(xué)者和就職于宗教機(jī)構(gòu)的生物倫理學(xué)家組成的國(guó)際聯(lián)盟也表達(dá)了類似情緒。他們表示：“線粒體替換技術(shù)正在為進(jìn)一步的遺傳改造放行，將帶來不可預(yù)見的后果。”

為了打消這些顧慮，Turnbull和其他支持者表示，這項(xiàng)技術(shù)將僅應(yīng)用于避免嚴(yán)重的線粒體疾病。研究人員也公開了病人的故事，例如Bernardi一家的困境。他們把線粒體替換比作更換相機(jī)的電池，并表示線粒體DNA僅占整個(gè)基因組的一小部分，幾乎不會(huì)影響一個(gè)人的遺傳性狀。Turnbull說：“在我看來，這絕不是一場(chǎng)災(zāi)難。此外，這也不是‘設(shè)計(jì)嬰兒’。我們正在做的事情，旨在預(yù)防嚴(yán)重的、危及生命的致殘疾病。”