(一)    四、引进新基因

点击打开微信,马上办理ETC
提示打开微信,请点击“允许/是”




(一)    四、引进新基因


a)        
20世纪以来,生育控制领域最根本的进展得算转基因技术的发展了。在体外受精术中,我们可以接触到胚胎。这意味着我们可以把新基因引人其中。这样便能改变其成熟时的基因表达。在20世纪80年代初期,人们首次把外来的异质基因(即转基因)注


b)        
人老鼠的卵细胞内。从事早期的鼠类试验的有马斯顿瓦格纳博士及其同事。他们将细胞中的血红蛋白分子注入老鼠的胚胎中,与此同时,理查德帕米特和拉尔夫・1.・布林斯特两位博士把人类的生长基因注入鼠类胚胎中.并得到了所谓的大老鼠。人们一听到大老鼠便会产生各种奇思怪想;但实际上,它们只比普通老鼠体型大一些,长得快一些,对食物中营养成分的吸收利用更充分一些而已。鼠类是科学家在进行转基因研究时最常用的动物。在研究由基因引起的疾病及其疗法时,它们居功至伟。在对致病基因、DNA的结构及其作用的研究中它们是不可或缺的。


c)        
制造转基因动物绝非易事。目前,我们是通过将含有人们感兴趣的基因的制剂注入受精卵来完成的,时机要把握好:得在精子刚进入卵细胞后,在受精卵开始分裂前,迟不得也早不得。尽管在其他时期也可以进行,但在这一阶段中研究人员的成功率最高。基因被注入后,受精卵就将被放入试管或被植入人们事先准备好的养母的子宫中。这一过程的技术要求很高。比如,向只有在显微镜下才能看见的卵细胞注射基因制剂的玻璃注射针的针端必须十分细小,以致人的肉眼无法看见它。连极微小的压力都会使卵细胞破裂,从而造成实验失败。


d)        
正常情况下,在生命初期注入受精卵的基因能进人所有组织,包括胚儿体内新形成的精子、卵子在内。因而,当转基因动物发育成熟时,其刚生育的后代也将是转基因动物,这就为科学家提供了多种可供研究的动物。


e)        
注入新基因并不简单。况且,即使在成功注入之后,结果如何仍是难以预料的。在注入过程中,受精卵经常会因不堪重负而破裂。胚胎中经常会出现致死基因,使其无法发育。在新基因被注人后,能生育的胚胎中的大多数的成体却不含植入的DNA,因此不能算是转基因动物。那些能被称为转基因动物的,也有可能无法表达我们所关注的基因――DNA存在于该动物的染色体内,


f)         
却无法表达出来。有些动物虽能表达出来,其时间却很短。在大多数情况下,其表达很不稳定,以致DNA无法展示其应有的全部效力。许多转基因动物是嵌合体,即基因只在部分细胞或组织中存在并表达。比如在肝脏而不是脑部,如果科学研究小组所关注的是神经组织而不是肝脏的话,这就很令人沮丧了。新注入的基因有时会带来人们无法预料的问题。如:新基因可能会取代原有的基因或改变其作用。此外,转基因动物可能有严重的先天性缺陷。多年从事转基因老鼠研究的科学家卡罗尔里德海得博仁告诉我们,在转基因实验中,她得注入并移植约1600个鼠类胚胎,才能得到一个她所需要的能清楚表达的小老鼠。


g)        
提高转基因动物实验的成功率的途径很多。有一种想法令人惊喜,它正在试验过程中,但有可能给转基因技术带来一场革命。


h)        
该方法不是用胚胎,而是用精子细胞作为新基因的受体。生殖期的睾丸不断生成新的精子细胞,它是从原始的干细胞(即精原细胞)转化而来的。人类能够从睾丸中取出精原细胞并将其置于培养基中,此后,新的基因有多种方式可进人这些细胞。方法之一是将我们所关注的转基因附着于合适的病毒上。在培养基中,病毒会侵染精原细胞并将自己的及其所负载的DNA释放出来,这些新基因将进人精原细胞中。在任何培养基中,会被新基因转染的细胞的数量不会太多,有多种方法可评估哪种细胞是转基因的并把它们分检出来。最后我们可把这些经改造的精原细胞移回睾丸中。为使睾丸作好准备,我们得先通过X射线或化学疗法除去其内所有非转基因精子。这样,在精原细胞被植入后,该动物将只会产生改造过的精子,这一技术的长处在于它使转基因动物的产生更简单,耗费更少――因为该技术不需复杂的胚胎控制,只需自然交配就可以了。该技术的优点还有,它能适用于较大的动物。


i)          
目前,针对胚胎的转基因技术十分繁琐,以致研究对象通常只局限于老鼠。目前,制造一只转基因猪至少要花费2.5万英镑,这么


j)          
多钱做一次人类心脏移植都够了。相比之下,上述的新技术不仅耗费少,而且能适用于牛、羊、猪、猴等动物。


k)        
但在相当长的时间里,胚胎控制仍将是生成转基因动物的主要方法。我们将新的基因植人动物胚胎中的能力将不断提高,分子生物学的发展将能够使任何植人的基因都能长期存在并表达。在为改造致病基因和治疗癌症而进行的基因移植方面,我们已迈出了可喜的一步。在入体内部,基因疗法的受体只限于体细胞,即肝脏、肌肉等组织中的细胞,神经细胞及随血液流动的细胞等。体细胞疗法只对某个患者管用,对其后代则毫无用处一这是植人的基因无法进人卵子或精子造成的。将基因注人胚胎或生殖细胞(精子、卵子),使基因疗法在将来应能成为现实;到那时,只要能制造转基因老鼠,转基因人类的出现也就指日可待了。


l)          
将新基因注人人类胚胎主要有两大理由。其一是纠正家族中遗传的致病基因,从而使其后代免于家族病的困扰。我们认为,此法可永远根除某些致病基因。其二目前尚无法实现。那就是注人表达人们想拥有的性状的基因。这一理念将导致人们观念的革新。


m)      
不出乎我们的预料,遗传工程引起了许多人的恐慌和警觉。


n)        
人们对基因控制忧虑重重并经常把它作为反对将体外受精术作为生育疗法的理由。比如20世纪80年代,许多国会议员、神学专家、新闻记者曾将基因控制视为彻底禁止胚胎研究的主要理由。故而,我们有必要分析一下对人类胚胎进行基因控制的做法利弊如何。


o)        
基因疗法的潜在好处颇值一提。首先,尽管其技术复杂,但将基因植人胚胎中仍比将其植人体细胞中要简单得多。迄今为北,人们无数次地尝试了将纠正过的基因植人囊肿性纤维化症等遗传病患者的组织内,结果却不尽如入意,没几个人能使植入的基因


p)        
工作几周以上的时间。此外,由于体细胞基因疗法有可能会引


q)        
发癌症及其他难以预料的结果,不到病情恶化之时,人们是不会轻易考虑它的。在由基因导致的疾病的初期,有更稳妥的治疗方法,在理论上,对胚胎中会导致囊肿性纤维化症的基因的纠正能在该病发作前将其治愈。其次,我们对转基因动物的研究表明,其疗效能够长久保持。有时,新植入的基因与生物体完全融合并正常地发挥作用并不是奢望。再次,将基因植入胚胎不仅使患者,而且可以使其后代都能逃过家族遗传病这一劫难。最后,有人认为仅仅因为胚胎内有致病基因便将其扼杀在感情上过不去,但他们感觉到将新基因植入胚胎以使其恢复正常是可以接受的,甚至是值得赞同的。


r)         
尽管基因工程在诞生之初便引起了人们的恐慌,但不能不承认,基因工程是有益的。如果将基因注入胚胎以治疗疾病成为现实的话,我们为什么不百尺竿头,更进一步,为我们的后代创设一个良好的生命起点呢?人类想拥有许多性状。如果人类基因能改良,这些性状无疑将能使人类拥有美丽、智慧、力量、斗志,人类将无畏于衰老和疾疫。我们已使后代在不同程度上拥有了这些:为了使他们魅力四射,我们为其不整齐的牙齿做了矫正手术;为了使他们博学多才,我们让其进入中学、大学并使其接受最好的教育:


s)        
为了使他们体力充沛,我们对他们进行了体质训练以使年轻的运动员更有竞争力;为了使他们斗志昂扬,我们把他们送人海军陆战队或步兵团以让其接受严格的训练;为了使他们抗拒衰老,我们在其更年期到来前便对他们施行激素替代疗法;为了使他们抵御疾疫,我们让其定期接种疫苗和补充维生素并把这作为儿童福利的头等大事。


t)         
为了达到同样的目的,我们注入新基因,这既快捷方便又一劳永逸,我们的这一选择有什么错?但却有各种各样的反对意见。


u)        
首先,这种方法会加剧社会的紧张局势如种族偏见等,因这一方法可能成为特权阶层的专利,它会不可避免地扩大贫富差距和阶级


v)        
差别。在接受基因控制手术后,孩子们可能达不到父母的期望值,最终还会导致家庭破裂、社会解体。其次,在对子宫内胎儿的筛选已成了一个焦点问题。西方社会倾向于对遗传性的疾病或残疾进行筛选。一旦确诊,在是否该中止妊娠这一问题上,社会各界意见不一,反对者认为,这会导致残疾人社会地位的下降;他们还认为,在一个接受改良基因做法的社会,该现象同样可能发生。其反对用遗传工程改良我们后代的品性的一个重要论点是:我们为后代所做的选择是局限于当前时代的,它未必适合未来;我们的选择是来自我们主观感受的,它未必客观公正。在1997年,社会以身材高大和皮肤白皙为时尚;但过了若干年,也许人们会崇尚身材矮小、皮肤黑黝。换句话说,此时此地的最佳选择未必能适合于彼时彼地。我们对基因所作的改良在若干年后可能不仅会不受欢迎,而且会永久地影响我们的子孙后代。


w)      
有些达观之士认为,改良后代的基因只不过是生育自由的延伸,我们不应对其横加指责。这是对未来父母意志自由的尊重,但剥夺未来人类选择最符合其利益的权利是我们在道德上完全无法接受的。


x)        
首要问题是,反对引人新基因的人认为,该方法仍不稳妥,它可能造成严重的先天性残疾或病症。鼠类试验已进行了20多年了,但转基因动物所表现出的基因与我们需要的仍有出人。对把DNA注人动物染色体(组)的正确部位以及对它们不会把原有的重要基因替换或改变,我们仍无绝对的把握。其不可预见性使转基因技术难以在近期应用于人类身上。就算把伦理观念与医务人员的职业道德放在一边暂且不顾,也没有哪个医生敢于冒着法医学上的后果一意孤行。不仅家长可以就基因错误对医生提起诉讼,即便是因此类手术而导致畸型的孩子也可以向法庭起诉医生:


y)        
纠正基因错乱的疗法在很大程度上是一项多余的技术。要想通过注人基因来治疗胚胎的话,医生首先得知道它含有的需要治


z)        
疗的基因。在所有基因错乱的病例中,只有部分来自携带者夫妇的胚胎会被感染。为了证实某个胚胎的确有致病基因,医生先得进行植入前诊断。而实现它的通常途径是体外受精术:用一个正常的胚胎把诊断出有问题的那个替换掉,就大功告成了既简单,又安全。


aa)    
不能仅仅因为植入前诊断的可实现性便不考虑为使胚胎拥有所需的性状而实行的基因控制术。改良基因会不可避免地使原有基因增多或改变,在可预见的未来这定会有突破。即使在遥远的未来,科学家能确保对胚胎进行基因移植的安全与可靠,问题仍会出现。人们对基因遗传的普遍看法蒙蔽了真理。美丽、智慧、斗志等并不是由几个基因的相互作用造成的,其基因构成极为复杂,其所有的基因也许一个也不能少。拿糖尿病来说吧,与人的身高、力量一样,它也有其基因基础。其病因不算复杂,只是因胰腺无法分泌胰岛素而导致机体对糖份有过敏反应而已。糖尿病是由多种基因相互作用而导致的。仅我们所知,就有位于不同染色体上的至少20种各自独立的基因易于感染该病。设想一下,为了拥有美丽、智慧等我们想要的性状,得有多少种基因牵扯其间啊。由此可见,指望遗传学家在可以预见的未来便能解开这一难解的结,并向我们提供能改良人类性状的DNA密码无异于痴人说梦。


bb)    
以上是我们可以预见的事情。从更长期看来,我认为潜力巨大的基因疗法很可能会用于入类。随着我们对分子生物学的不断加深的理解及我们对不同物种不断进行的一丝不苟的试验,基因疗法的不可预见性必将成为明天的历史。在未来,基因疗法的最大价值也许会体现在预防多基因疾病上。目前,西方国家有50%


cc)     
的人死于心脏病。父母或祖父母有冠状动脉疾病的人患该病的可能最大。若父母一方有糖尿病,其子女得病的几率约为25%~


dd)    
50%。患有上述疾病及早老性痴呆病(又名阿耳茨海默氏病)的人,谁不希望自己儿女患病的可能性变小?把我们的生殖细胞中


ee)    
可能导致该病的基因复原或移走,问题就会大有改观。


ff)       
我们应把突破口放在精子细胞上,高技术可以帮我们的忙。


gg)    
等技术成熟后,我们只需进行局部麻醉,便可把保护性的基因直接注入睾丸,再辅之以化学手段,它们便能融入到发育中的精子里去。对于多基因疾病,通过确定引入基因的最佳次序,我们至少应能使症状有所缓解,这会减缓家族遗传病(如心脏病或糖尿病)给人类带来的痛苦。这一技术可避免体外受精术的一切弊端。它好比给儿童接种疫苗,但受益者不只是一人,而是我们的子孙后代。这一方法不仪能缓解病痛,还能带来显著的经济效益。比如,目前各国皆然的不断增加的医疗保健费用在未来将能得到有效控制。正因其威力巨大,如果不想它被滥用,我们就需对其严加控制。







 




点击打开微信,马上办理ETC


ETC注销ETC充值ETC客服ETC扣费查询


ETC发行合作

发表评论