每年年底,Science雜志都會按慣例評選出十大科學進展。今年的Science十大科學突破之首是癌癥免疫療法,其余幾項研究(與生物相關)包括:CRISPR技術,結構生物學指導疫苗設計,CLARITY技術,迷你器官,胚胎克隆,睡眠以及微生物健康。與往年相同,今年十大科學突破中依舊是生命科學方面的占據主要地位。
胚胎克隆
治療性的克隆或者說體細胞核移植發端于1996年多利羊的誕生。供體細胞來源于身體某個組織,然后與去核的未受精的卵細胞融合,去核的卵細胞重編程供體細胞中的DNA使融合的細胞恢復到胚胎狀態,并且能到囊胚期。收集這些細胞并構建成穩定的細胞系,這種細胞系在遺傳上與供體細胞是匹配的并能夠被培養成人體中的不同細胞類型。
但是雖然科學家們已經克隆出大約20個不同物種,包括兔子、山羊、奶牛和貓等,然而卻至今無法創造出在生物性上完全相同的猴子或靈長類動物(包括人類)的克隆體,原因可能在于這些生物的生殖生物學更復雜。
今年5月,研究人員從一個患有遺傳病的嬰兒身上提取了皮膚細胞,將它們與捐贈的卵子融合,制造出了多個人類胚胎,這些胚胎的基因與這名8個月大的嬰兒完全相同。之后,研究人員從這些胚胎上提取了干細胞。這一胚胎制造技術基本上與用于制造多利羊及之后許多克隆動物的技術相同。在那些實驗中,胚胎被植入了代孕母親的子宮。
這項研究由俄勒岡健康與科學大學Shoukhrat Mitalipov小組完成,此前俄勒岡國家靈長類動物研究中心的研究人員曾最終克隆出猴子胚胎,并從中獲得ES細胞。在該過程中,他們發現一些調整可以使SCNT在包括人類在內的靈長類動物細胞中更加有效。最終的方法效果驚人,10次實驗中就有1次可以產生ES細胞。其中一個關鍵的因素是咖啡因,它似乎可以幫助穩定人類卵子細胞中的關鍵分子。
最新研究取得了這一領域的又一進步,但是這篇Cell研究論文發表一周后卻遭到了質疑:一名評論者斷言這篇Cell論文中有幾處存在“圖像重復使用”,而且“Cell雜志僅在這篇論文提交4天后就接收了它。”
不過盡管如此,這項研究成果依然引人注目,因為這些研究的目的在于克隆技術治病。科學家們希望能利用實驗室培養的組織,觀察是否能成功地治療疾病。
相關研究成果
科學家們通過核移植,移除了一個未受精卵細胞的細胞核,用另一個供體卵細胞的細胞核來替代,從而避免線粒體遺傳病的發生。
利用一種新型核移植技術,研究人員成功的完成了25個卵細胞系的轉移。其中技術的關鍵在于,確保卵細胞的溫度冷卻到室溫,再進行核移植。
核移植在臨床上應用不僅局限于基因治療,還可以幫助一些中年不孕婦女,一些日本的科學家將攜帶中年婦女遺傳基因的卵子核移植到一名年輕婦女的卵子中。之后又從中年婦女的丈夫體內取出精子,將它和這個卵子結合,并最終發育成胚胎。不過這也引發了不少倫理上爭議。
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