受精后三到四天的桑葚胚的光镜照片

科学进步已经使在实验室里培育人类胚胎长达数周成为可能。来源:Lennart Nilsson, TT/科学图片库

代表干细胞科学家的国际机构取消了几十年来科学家在实验室培育人类胚胎的时间长度限制,给研究人类发育和疾病的研究人员提供了更多的回旋余地。

此前,国际干细胞研究学会(ISSCR)建议科学家在受精后培养人类胚胎不超过两周。但在5月26日,该协会表示将放松这一著名的限制,即14天规则。现在,ISSCR并没有取代或延长这一限制,而是建议,建议在个案的基础上考虑培养超过两周的人类胚胎的研究,并接受几个阶段的审查,以决定在什么时候必须停止实验。

ISSCR对其生物医学研究指南做出了这一修改和其他修改,以应对该领域的快速进展,包括从人类干细胞中创造胚胎样结构的能力。例如,除了放松“14天规则”之外,该组织还建议在基因组编辑的安全性得到更好的确立之前,不要编辑人类胚胎中的基因。

伦敦弗朗西斯·克里克研究所的干细胞生物学家、ISSCR指导委员会主席罗宾·洛维尔-巴奇说:“这是一次重大的修订。新指南

该文件上次修订是在2016年,它为生物医学界认为有价值的科学和禁止的项目提供了一个标准。

纽约加里森黑斯廷斯中心的生物伦理学家约瑟芬·约翰斯顿说,在美国,涉及干细胞或人类胚胎的生物医学研究几十年来一直备受争议,联邦政府的支持时起时落,这些指导方针具有不同寻常的分量。尽管美国的科研机构有一些涵盖这类工作的政策,但科研机构或私人资助机构的审查委员会经常将ISSCR的文件作为唯一定期更新的一套代表科学界观点的指导方针。“这意味着当他们做出这样的改变时,它实际上是相当重要的,”约翰斯顿说。

14天规则

该14天规则于1979年首次提出,禁止在胚胎达到复杂性的关键时刻后对其进行研究。包括英国、加拿大和韩国在内的至少12个国家已经将这一概念纳入法律。包括美国在内的其他国家已将其作为指导研究人员、审查员和监管机构的标准。

根据ISSCR的新建议,洛弗尔-贝吉预计,研究人员培养胚胎的时间越长,国家监管部门的审查过程就会越严格。“我们不是简单地给人们做这项研究开绿灯,”他说。此外,指导方针称,公众意见应该是审查的一部分。

在2016年之前,研究人员无法让人类胚胎在培养皿中存活14天,所以这项规定没有阻止任何项目。但那一年,两个独立研究小组宣布他们已经能够在培养皿中培养人类胚胎长达13天,然后他们按照14天的标准终止了实验。

这些进步已经导致一些伦理学家和研究人员对此争论不休几十年之久的规则已经过时,需要修改的时机已经成熟。研究人员说,允许胚胎生长超过14天,可以让人们更好地理解人类的发育,并使科学家能够了解为什么有些妊娠失败,例如。ISSCR指导委员会的一员、麦迪逊威斯康辛大学法学院的生物伦理学家Alta Charo说,修订后的ISSCR指导方针促使人们开始讨论胚胎生长超过14天的时间是否有价值。“我们以前没有讨论过这个问题,现在是时候讨论了。”

德克萨斯州休斯顿莱斯大学的干细胞生物学家Aryeh Warmflash认为,在个案基础上、逐个实验地权衡研究利益与伦理问题是有效的一步——尽管他说,他最终希望看到更多关于如何评估这些权衡的指导。但他在一封写给奥巴马的电子邮件中写道:“不以提倡另一种‘x日’规则为框架,这是一个不错的选择。自然

干细胞模型

在过去的十年里,科学家们做出了越来越复杂的胚胎模型从人类干细胞中,展示了一种研究人类发育的方法,同时避免了有争议的使用生育诊所的胚胎。科学家们说,这种类似胚胎的结构太过简陋,无法长成一个人。但是放宽14天的限制将允许研究人员将它们与真正的胚胎进行充分的比较,并将它们作为研究的可行替代品进行测试,Lovell-Badge说。尽管胚胎样结构在技术上不受14天规则的限制,但一些科学家表示,他们在培养模型系统时遵守了这一限制,因为他们不确定社会共识。

约翰斯顿说,放宽14天的规定“确实意义重大,但这是一种温和的做法”。

并非所有人都认为这种转变是合理的。休斯顿莱斯大学贝克公共政策研究所的法律和政策学者克尔斯汀·马修斯(Kirstin Matthews)说,对于两周或更短的胚胎,还可以进行尚未探索的科学研究,而且考虑到公众对人类胚胎研究的监督,ISSCR在考虑修改指导方针时应该让公众参与进来。她说:“我们并没有把这个领域的知识穷尽。”

洛弗尔-巴奇承认,审查和重新起草的步骤没有包括公众参与演习,部分原因是涉及到成本和时间。此外,他说,国际公众评论期可能会收到来自不同司法管辖区的不同回应。“你必须把它变成一个巨大的练习,而我们不能那样做。”

基因科学的转变

ISSCR伦理指南的其他一些关键变化反映了遗传学的进步。

线粒体的彩色透射电子显微图

在线粒体替代疗法中,来自母亲卵细胞的细胞核被插入具有健康线粒体的供体卵细胞中(如图所示)。来源:CNRI/科学图片库

例如,指南现在描述了线粒体替代疗法可以用于医学研究的术语。一些代谢性疾病是由线粒体的基因突变引起的,线粒体是细胞中的能量生成器,儿童从母亲那里获得线粒体。在母亲的线粒体携带这些突变的情况下,医生现在可以将母亲卵细胞的细胞核置换到含有健康线粒体的供体细胞中,而供体细胞的细胞核之前已经被移除在体外受精(IVF)。通过这项技术出生的婴儿将拥有来自捐赠者的线粒体基因,但他们的核DNA将来自母亲和精子被用于体外受精的父亲。

2016年,美国医生John Zhang宣布他尝试过他在墨西哥产下了一个新闻报道中所说的“三父母婴儿”。当时,一些研究人员担心这个国家因其宽松的监管而被选中。从那时起,英国的研究人员已经获得批准开始该方法的临床试验。在美国,年度预算立法中的一项条款禁止食品和药物管理局考虑这种技术,但约翰斯顿说,这种情况可能很快就会改变。“如果它能保持下去,我会非常惊讶。”

ISSCR指南还就是否可以编辑用于植入的人类胚胎、卵子或精子细胞的基因进行了权衡,并得出结论称,这一科学仍然风险太大。在2018年,科学家们被吓到了中国生物物理学家贺建奎宣布,他已经使用CRISPR-Cas9技术编辑了人类胚胎中的基因,然后将这些基因植入了一名妇女的子宫,从而诞生了一对双胞胎女孩。从那时起,其他专家小组就如何规范引入遗传变化的基因编辑展开了辩论。他们指出,这一程序尚处于起步阶段,可能导致意料之外的变化基因和其他技术缺陷。

ISSCR允许这个概念在未来可能是有价值的,出于科学上的理由,一旦科学进步,并经过广泛的审查。Charo说:“作为一个绝对的原则,我们不会说遗传编辑在任何可能的情况下都是绝对错误的。”