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多利:克隆的祭礼Comments>>

发表于 2008-05-30 07:39 | Tags 标签:, , ,

两千年克隆史,十二载恩怨录 

    五年前的2月14日,克隆羊多利安然辞世。选择在情人节这天给多利执行安乐死,显然具有象征意义--她是无性生殖的产物。

克隆坎坷路

    诞生于苏格兰的多利是克隆成果的集大成者。回溯克隆的历史,苏格兰无疑是最适合多利降生的地方,这里有欧洲最早的医学院,也是青霉素的发现地,现在又将成为克隆技术的圣地。

    早在2000多年以前,克隆就已经融入人们生活。果农们用嫁接等无性繁殖技术克隆亲代的优良属性,但直到1958年,现代意义的实验室克隆技术才得以确立。这一年,英国人Steward把一块成熟的胡萝卜组织成功分化克隆为一棵完整植株,从而证明植物的成熟细胞仍然保有功能的完整性。

    动物细胞也具有全能性吗?首次动物克隆实验于1964年完成,给出了肯定的答案。Gurdon把蝌蚪肠壁细胞的细胞核转移到已经去核的蛙卵细胞中,成功培育出正常的成年蛙。这个由英国人确立的核转移克隆技术,奠定了该领域的实验标准,以后的实验只是供核细胞有所不同。 (关于首次动物克隆实验,或存争议)

    虽然已经没有理论障碍,但是技术难度却一直难以逾越;诞生多利的种子已经播下,唯独土壤尚未准备就绪。在克隆曙光惊现20多年后,鱼、鼠、牛等克隆动物才依次登场,供体细胞都取自胚胎期。商业公司从中看到了商机,荷兰公司Pharming率先进行基因改造实验,让转基因动物在牛奶中产生特殊蛋白质。在延续生物反应器的生产能力方面,克隆技术大有用武之地。

多利诞生记

    成立于1989年的苏格兰PPL公司有着同样的野心,他们与罗斯林研究所合作,尝试克隆动物。为了规避利用胚胎细胞克隆动物所可能带来的伦理学困境,他们希望从成年动物的体细胞取得细胞核。诞生多利的土壤现在开始被翻松。

    1991年,坎贝尔加入研究所从事博士后研究,负责克隆羊的技术探索;当时他的顶头上司威尔穆特是研究所的高级工程师,负责协调指挥。五年后,坎贝尔等利用前辈Gurdon创立的核转移克隆技术,成功克隆世界上首批克隆羊:Megan和Morag。论文于当年发表于《自然》杂志,没有引起公众的关注,因为他们使用的是胚胎期细胞核。十年后回首这段历史,坎贝尔认为该文的重要性超过多利--可能因为该文奠定了克隆多利的技术基础,也可能因为他是的第一作者。

    克隆专家们不免有些失望,他们决心从乳腺上皮细胞中获取细胞核--这是无可争议的体细胞,虽然是和胚胎成纤维细胞最接近的体细胞。核受体仍然是卵细胞,因为他们认为卵细胞内含有促进基因分化的必不可少的物质。

    首先提取怀孕多赛特母羊(白脸)乳腺细胞中的细胞核,这些核内包含有多利的几乎所有遗传信息,再将细胞核转移到苏格兰绵羊(黑脸)的去核卵细胞中,在微电流的刺激下,核与卵细胞融合为重建细胞。277个重建细胞先暂时植入母羊的输卵管中,只有29个成功发育为胚胎。将这些胚胎植入13只代理母羊子宫内,历经148天的艰难孕期,编号为6LL3的小绵羊呱呱坠地,体重6.6千克,白脸--和她的基因母亲一样。

    这一天是1996年7月5日,世界上首只体细胞克隆哺乳动物诞生;威尔穆特可能不在现场,但他拥有和多利的最著名的合影。虽然多利的世界第一头衔拥有众多的限定词,但威尔穆特明白其轰动性。技术和社会的互动史表明,当繁殖方式离人类天性越远,克隆对象离人类越近时,公众的兴趣越高,更何况羊只拥有比人类更大的大脑比例。论文中他成了第一作者,这意味着他将是"多利之父"--直到十年之后承认大部分功劳应该归于坎贝尔。

“多利”号克隆飓风

    研究员们知道她必将成为大明星,给她起名多利,同名女歌手不仅名声显赫,而且胸部巨大,这是研究员们对多利的另一个期望。和多利同期出生的还有另外7个兄弟,可是从来没有人听说过他们的名字--如果他们还有名字的话--谁让他们的基因都来自胚胎细胞核呢。只有从共同编号6LL*中可以依稀看出他们与多利的若干关系。

    次年2月,在《自然》杂志刊登论文的同时,多利被介绍给公众。多利掀起的克隆旋风,甚至比威尔穆特的预估更强大更持久,即使是《自然》杂志的最大对手--美国的《科学》杂志也不得不将多利的诞生评为年度科技进展。医药大厂、野生动物保护者和疑难杂症患者也从中看到了希望,虽然多利的成功率低到让人起疑。

    核转移克隆技术仿佛空降人间,犹如重磅炸弹,激起了人们对生殖前景的担忧。既然羊只可以无性克隆,人类岂非也可以孤雌生子?伦理学的担忧固然有着前景考虑,但人们似乎忘记了一些基本事实:多利既不是首只克隆羊,也不是首只克隆哺乳动物,更不是首只克隆动物。只不过以前的克隆技术都从胚胎细胞中获取细胞核,而如今改为取之不尽的体细胞,公众不免有了孙悟空拔毛化身的紧张。这种紧张开始蔓延,以致于在1997年底,世界卫生组织要求禁止人类克隆。这是一个糟糕草率的科学决议,但在政治上完全顺理成章。

    当科学家忙于验证、公众们热衷激辩之时,多利则在苏格兰的室内羊圈中接受膜拜。女王般的(事实上,多利的确曾当选苏格兰反君主主义者心中最受欢迎的女王)生活固然尊贵,却没有自由。所幸的是,2岁(还是8岁?)时,她与一只威尔士山羊喜结连理,而多利的同期兄弟中就有三只这种山羊。新郎名叫戴维,不多久爱情结晶邦尼出世,次年再产三子。多利终于不负期望,以行动证明了名字的正确性。

    这两年是多利最幸福的年份,她以常规的婚配回应人们对克隆动物的忧心。科学家们也有了大进展,小鼠、山羊、猪相继克隆成功,甚至连克隆小鼠的克隆也出世了。核转移克隆技术沿着乐观主义所设定的路线高歌猛进。2001年成功克隆了濒危的印度野牛,可惜在产后感染中死去;对其它野牛的克隆尝试也有所收获;甚至有人以死亡肉类样本的细胞核成功克隆出欧洲盘羊。

    接下来的两年,克隆技术持续成为科技记者的追逐热点。疯狂科学家和邪教组织清楚地知道这点,相继宣布克隆人计划,引起国际政治界的激烈反弹,法国和德国甚至建议联合国签署禁止繁殖性克隆人的条约(后被放弃)。五年多过去了,不知克隆宝宝是否已经上幼儿园了?

    政治的吸引力显然不如多利,2001年度最让人牵肠挂肚的是多利的关节炎,对于正处于青年期的多利来说,患上典型的老年疾病,这可不是好迹象。人们对多利早衰的担心终于在分子生物学上有了明证,多利的染色体端粒比正常绵羊短20%,而端粒和细胞寿命密切相关。后来,另一项老年性疾病"进行性肺炎"开始袭击多利,为了避免遭受更大的痛苦,研究所决定对多利实施安乐死。这是2003年,多利享年6岁,是正常绵羊寿命的一半。同年,PPL公司也陷入困境。

反思与重生

    沉舟侧畔千帆过,多利和PPL的衰退,是对克隆技术的沉重打击,但利好消息仍然不断。同年,克隆马、鹿和骡出生,美国FDA也表示克隆动物的肉奶是安全的。在汹涌澎湃的克隆浪潮中,人们似乎有些迷失了方向,成体动物的克隆仍然是最吸引眼球的领域,太多的精力和金钱被花费在此。

    无形中,科学家们自己圈就了核转移克隆技术的伦理困境。体细胞克隆虽然规避了胚胎供核的伦理问题,但科学家们却误入歧途,将精力倾注于繁殖动物成体(很遗憾,这里面有不少的功利因素)。多利所掀起的轩然大波清楚地说明,成体动物克隆正是人们最大的忧心所在。

    缅怀多利的低落情绪,很快被对克隆技术的反思所取代。再三克隆动物成体所形成的伦理学困境;早衰、非完美复制、低成功率的技术短板;以及大量花费之后显现的黯淡前景……让很多人丧失了对核转移克隆技术的耐心,转而关注干细胞技术。

    干细胞技术吸取教训,从一开始就避免制造动物成体,这不仅减少了早衰和成功率的问题,而且免除了人造生命的困惑。但这个免除又带来了另外的悖论,人为地阻断胚胎发育成为生命的机会,把可能发展为人的胚胎硬生生拆成若干份,显然也不够人道。

    干细胞技术规避了上述难题,2007年,科学家成功地将皮肤细胞转化为干细胞--不需要卵细胞、不需要核转移、不需要胚胎、不制造成体。虽然仍不断有克隆成果问世,但干细胞技术似乎更有前途,甚至连威尔穆特也改弦易辙,他宣布放弃核转移克隆技术,转向成体干细胞领域。不考虑其中的感情因素,很可能他是对的。最起码,两种技术的互相融合是不可逆转的大趋势。

   作为生命科学史上最著名的动物明星之一,多利并不是技术标杆,她甚至可能只是核转移克隆技术的回光返照。多利的持久贡献在于,她给我们提供了一个反思技术与生命的契机。安置在苏格兰国家博物馆内的多利标本,将时刻提醒我们不忘对技术与社会的审视,她绝对值得被我们记住。

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7 Responses to “多利:克隆的祭礼”

  1. helenwu说道:

    错啦~是1996年7月5号~

  2. SaintHermit说道:

    “所幸的是,2岁(还是8岁?)时,她与一只威尔士山羊喜结连理”
    多利不是没有活到8岁么,为什么还有括号中的内容?

    • Mia说道:

      是不是她的妈妈是八岁……所以多利生下来的时候衰老程度就和她妈妈一样了……
      染色体端粒在哪里?是不是不带有遗传基因,只是类似像计数器的东西,控制细胞的程序性凋亡?
      我也不懂,呵呵

  3. CS说道:

    多利的兄弟?怎么回事?
    多利是雌性动物啊。
    不是同一批克隆体么

  4. SJ说道:

    谢谢。一直以为多利是一只公羊。

  5. SB说道:

    谁做我老婆啊

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