英國紐卡斯爾大學(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。但當遇到Sharon Bernardi及其兒子Edward時，Turnbull感到了從未有過的無助。

Bernardi的前3個孩子在剛出生時就夭折了，死因是血管里積累的一種令醫(yī)生費解的酸。因此，當Edward將健康長大時，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個月時就學(xué)會了走路。”但當Edward兩歲時，他走幾步路后就容易摔倒，最后發(fā)展為嚴重癲癇。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，就將是一個巨大的奇跡。

Turnbull回憶起此事時感到很絕望，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。

對于線粒體疾病患者來說，要想擁有一個親生的健康后代，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)的卵細胞上測試了該技術(shù)?，F(xiàn)在，他們表示，是開展人體試驗的時候了。英國議會決定在今年晚些時候?qū)υ撎嶙h進行表決；如果得到通過，英國將成為首個允許對未出生嬰兒進行基因改造的國家。

但一些科學(xué)家對該技術(shù)的安全性表示擔憂，越來越多的積極分子、論理學(xué)家、政治家認為，如果該法案通過，將導(dǎo)致一大批“設(shè)計嬰兒”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?。由于美國也考慮放行類似的技術(shù)，因該美國監(jiān)管部門和科學(xué)家也密切注視著這場發(fā)生在英國的辯論。干細胞基金會（一家位于紐約市的非營利性研究機構(gòu)）科學(xué)家Dieter Egli說：“我欣賞英國取得的重要進展。我認為在這方面英國遠遠走在美國的前面。”

致命的遺傳

學(xué)界普遍認可的理論提出，線粒體曾是一個獨立存在的細菌，之后被“固定”在宿主細胞中，旨在促進細胞生成能量運送分子ATP的能力。因此，每個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個無價值的基因。

和細胞核中的基因（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)生隨機基因突變的概率要高出1000倍。每5000個新生兒中，就有一個患有因線粒體突變而導(dǎo)致的疾病。這種突變會影響大腦和肌肉中消耗能量的細胞。病情的嚴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70年代末，Turnbull首次對粒線體疾病和能量代謝產(chǎn)生興趣。當時他是神經(jīng)內(nèi)科的一名初級醫(yī)生。英國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?。翰还苁裁磿r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——盡管他的推測是錯誤的，但Turnbull對該領(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簡直不敢相信，他認為我看起來就是個健康人。”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孩子，并且在五十多歲時飽受心臟疾病困擾。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80年代，胚胎學(xué)家以小鼠為研究對象，使用原核移植技術(shù)研究卵細胞細胞質(zhì)的作用。這一過程包括將一個受精卵中的核DNA移植到另一個受精卵中——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的實驗室開始復(fù)制小鼠研究。他和紐卡斯爾大學(xué)生殖生物學(xué)家Mary Herbert與Alison Murdoch計劃以未成功受精、沒有希望生成胚胎的卵子為研究對象。

他們花費了18個月說服監(jiān)管部門同意這一研究。英國人類受精與胚胎管理局（HFEA）兩次拒絕了該團隊的申請，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，2005年，這一要求獲得了批準。

相關(guān)問題

人類卵細胞只有0.1毫米寬，原核移植必須在顯微鏡下才能進行，且需要在經(jīng)過特殊設(shè)計的房間內(nèi)——保證溫度的可控和空氣流向。Herbert說：“當做這項實驗時，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，紐卡斯爾大學(xué)的研究人員指出，他們曾經(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？該過程會引起阻礙發(fā)展的分子或基因變化嗎？英國政府會允許這種技術(shù)在診所中開展嗎？

前線戰(zhàn)場

2010年，紐卡斯爾大學(xué)的研究團隊要求英國政府考慮修改法律。之前的法律禁止科學(xué)家對人體進行線粒體DNA替代療法。這一要求迫使政府召開了一系列聽證會，獨立科學(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（英國最大的生物醫(yī)學(xué)研究慈善組織）資深政策顧問Nancy Lee說：“這場科學(xué)審查是以實證為基礎(chǔ)的決策的良好范例，盡最大可能保證了公眾的知情權(quán)。” 維康信托基金會已經(jīng)向Turnbull的團隊提供了總計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)個研究已經(jīng)證實，針對小鼠、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)、認知能力和生育能力方面的問題。德國蒂賓根大學(xué)進化生物學(xué)家、科學(xué)審查小組負責人Klaus Reinhardt質(zhì)疑，是否有足夠的安全數(shù)據(jù)能確保臨床試驗向前推進。

一些批評者使用了非常情緒化的語言。3月，在一場議會辯論和《每日電訊報》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，我們對轉(zhuǎn)基因作物尚且存在很大擔憂，但我們竟然魯莽地推動一項有關(guān)‘轉(zhuǎn)基因嬰兒’的運動。”

2013年3月，在一封寫給《紐約時報》的信中，一個由幾十位學(xué)者和就職于宗教機構(gòu)的生物倫理學(xué)家組成的國際聯(lián)盟也表達了類似情緒。他們表示：“線粒體替換技術(shù)正在為進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，這項技術(shù)將僅應(yīng)用于避免嚴重的線粒體疾病。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的電池，并表示線粒體DNA僅占整個基因組的一小部分，幾乎不會影響一個人的遺傳性狀。Turnbull說：“在我看來，這絕不是一場災(zāi)難。此外，這也不是‘設(shè)計嬰兒’。我們正在做的事情，旨在預(yù)防嚴重的、危及生命的致殘疾病。”