加入人類幹細胞的猴子胚胎 美中研究團隊所帶來的倫理爭議

by:阿雀
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本月 15號,一個來自美國與中國的研究小組,在科學期刊《細胞》發表了他們最新的實驗成果,但裡頭的內容卻引起了科學界的軒然大波......

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研究團隊將人類的幹細胞注射到了食蟹獼猴的囊胚裡。

Photo: Rushen

將人類幹細胞注入猴子囊胚

在實驗中,這個研究團隊將人類的幹細胞注射到了食蟹獼猴(Macaca fascicularis)的受精卵裡,想要觀察這些幹細胞在人類以外的動物胚胎中,究竟有沒有辦法存活、又會如何發育。

一開始,他們在 132個猴子受精卵所發育形成的囊胚(blastocyst)中各注入了 25個人類擴增多能性幹細胞(human extended pluripotent stem cells, hEPSCs,註),並且將它們放到培養皿上生長,其中,只有 111個囊胚成功於培養皿中「著床」並形成胚胎。十天後,這 111個胚胎中有多達 103個依舊存活,但到了第 15天時,許多胚胎卻停止了生長,而到了第 19天時,只剩下 3個還活著。

但實驗並沒有再繼續往下,第 20天時,研究團隊就依原定計畫,將所有還在發育的胚胎都盡數摧毀。

編註:現有的胚胎幹細胞大多取自卵受精後發育約5-8天的囊胚內細胞團(inner cell mass),而擴增多能性幹細胞則是取自卵受精後約兩天,也就是受精卵約發育至卵裂期(cleavage)時便取得。

比起傳統的胚胎幹細胞,在如此原始的狀態就被取出的擴增多能性幹細胞就像一張白紙,擁有更強更全能的分化潛能。

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嵌合體的英文為「chimera」,即「奇美拉」,是希臘神話裡一種有著獅頭、羊身與蛇尾的怪物。

Photo: terimakasih0

之前就有人豬混種胚胎

這種混合物種胚胎,又稱為「嵌合體」(chimera),相關實驗其實在之前就已經發展多年,像是綿羊或豬的胚胎,都曾經被用來和人類細胞混合過。而主導這次研究計畫的教授、也就是任職於美國加州索爾克研究所(Salk Institute)的伊茲匹蘇亞-貝爾蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte,下簡稱貝爾蒙特),他在 2017年就曾經參與了第一個人豬混種胚胎的實驗

解決移植器官的短缺

根據貝爾蒙特表示,這些實驗的目標是要在未來解決人類移植器官的嚴重短缺,或是將培育出來的組織用於藥物實驗,而且研究過程中,還能幫助人類了解人體的早期發育、疾病的發展與衰老過程。

「無論是要了解生命的早期或晚期發展,這些嵌合體實驗對進階生物醫學研究來說都非常有用。」貝爾蒙特說。

引發科學倫理爭議

然而,在這份研究發表於科學期刊《細胞》(Cell)後,許多科學家卻對這項實驗所涉及的科學倫理層面表達了憂慮。他們認為,儘管這次在第 20天時就終止了胚胎的發育,但這可能會促使別人嘗試進行培育時間更為長久的實驗。

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在生物演化的過程中,人類和同屬靈長目的其他動物關係密切。

Photo: Tkgd2007

因為猴子也是靈長目

同時,發育生物學(developmental biology)學界內也出現了分歧的看法,其中一派就質疑,在嵌合體實驗中,是否真的有必要使用猴子的胚胎?不同於常常被當作實驗動物的老鼠,猴子可是和人類同屬於靈長目,而非人類的靈長目動物往往會因此受到更嚴格的研究倫理規範限制。他們擔心,這樣的研究可能會引發大眾的強烈反彈。

「在把嵌合體用作器官與人體組織來源的研究領域之中,有太多更合理的實驗選項了。」來自西班牙龐培法布拉大學(Pompeu Fabra University)的發育生物學家馬丁尼茲(Alfonso Martinez Arias)表示,用豬或牛這樣的家畜進行實驗「觀感比較好,而且也不會有踩到道德界線的風險」。

這些胚胎是否也算人類?

而英國東安格里亞大學(University of East Anglia)的斯瑪伊多爾博士(Dr Anna Smajdor)則指出,不管怎麼說,這項實驗終究帶來了「道德與法律上的重大挑戰」。

「做這項研究的人指出,這些嵌合體胚胎提供了新的可能性,而這是『因為我們無法對人類進行某些特定類型的實驗』。但這些胚胎到底是不是也算人類,都還是個問題。」斯瑪伊多爾說。

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主導這次研究計畫的貝爾蒙特教授認為,他們進行的實驗有助於全人類的發展。

Photo: Chris Keeney

潘朵拉盒子被打開了

另外,在英國牛津大學(University of Oxford)專攻實踐倫理學的薩烏萊斯(Julian Savulescu)也同樣認為,人猴混合胚胎觸及到了禁忌的領域,「打開了人類與非人類嵌合體的潘朵拉盒子」。

「這些胚胎在發育 20天後就被摧毀了,但要讓人類與非人類的嵌合體成功地完成發育,其實只是遲早的事而已,而人們或許會把它用來當成人類器官的來源。這一點是這個研究的長期目標之一。」

為了了解跟改善人類健康

至於在這次研究中帶領團隊的貝爾蒙特又是怎麼看的呢?貝爾蒙特堅持,他們在過程中所進行的實驗,全都有符合現今的道德與法律規範,而且他還強調:「無論如何,我們之所以會進行這些實驗,是為了要了解跟改善人類的健康。」