伊恩·威爾穆特坐在加利福尼亞州半月灣一家豪華海濱酒店的窗邊，身穿淡藍色毛衣和卡其褲，絲毫沒有展現出一位完成了現代生物學中最引人注目的實驗之一的科學家的形象。 1997年，當他和他的合作者公佈克隆羊多莉時，他們點燃了胚胎幹細胞研究領域，令公眾驚歎，並引發了對人類即將被克隆的恐慌。 “多莉讓所有人都感到驚訝，”貝勒醫學院細胞與基因治療中心的幹細胞生物學家托馬斯·茨瓦卡回憶道。 克隆青蛙拒絕成長超過蝌蚪階段，而小鼠的看似成功已被證明是假的。 根據當時的科學共識，威爾穆特使用的方法克隆成年哺乳動物在生物學上是不可能的。
隨著多莉的成熟，創造她的克隆技術——稱為體細胞核移植 (SCNT)——發展成為一項豐富的研究事業。 科學家們希望最終能夠提取患者的細胞，將其細胞核放入未受精的人卵中，然後收穫胚胎幹細胞來治療帕金森病等難治之症。 但首次人體臨床試驗似乎仍然遙遙無期，胚胎克隆受到聯邦資金禁令、極具爭議的倫理問題和技術挑戰的制約。 5月中旬，出於安全考慮，美國食品和藥物管理局擱置了位於加利福尼亞州門洛帕克的傑龍公司對急性脊髓損傷患者進行試驗的申請。
現在，64歲的威爾穆特是少數仍然忠於 SCNT 概念，但正在領導一場全面撤出該領域並轉向替代技術的高調科學家之一。 另一種方法由京都大學的山中伸彌於 2006 年首次證明，它將成體細胞恢復到胚胎樣狀態，稱為多能性，在這種狀態下，它們重新獲得了發育成任何型別細胞的能力。 任何裝置齊全的實驗室都可以應用這種相對簡單直接的技術。 “這非常容易——一所高中實驗室就可以做到，” Invitrogen 生命科學公司幹細胞和再生醫學業務主管馬亨德拉·拉奧說，該公司總部位於加利福尼亞州卡爾斯巴德。 山中伸彌的方法還使科學家能夠跨越核移植的卵子供應問題，並避開對破壞人類胚胎的顧慮。
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似乎是這些實用性，而不是內在的科學價值的缺乏，正在推動 SCNT 的外流。 威爾穆特將他自己方法的轉變描述為他在愛丁堡蘇格蘭再生醫學中心擔任負責人的耗時責任的副產品，他去年在附近的羅斯林研究所工作近三十年後擔任了該職位。 隨著 20 位首席研究員要求他關注，威爾穆特關於肌萎縮側索硬化症 (ALS) 的研究已陷入停滯。 “我們認為事情更有可能很快發生，”他說。
體細胞核移植需要高超的技能和昂貴的裝置。 損傷未受精卵很容易，並且很難讓捐贈的細胞核與其新的宿主協調運作。 去年秋天，俄勒岡健康與科學大學的研究人員宣佈了靈長類動物的首次成功——但該團隊使用了來自 14 只恆河猴雌性的 304 個卵子，才產生了兩個細胞系。 其中一個細胞系具有異常的 Y 染色體。 在人類中，收集新鮮卵母細胞的能力仍然是一個巨大的障礙，尤其因為科學家不能合法地向捐贈者付款。
山中伸彌將成年小鼠細胞轉化為胚胎樣幹細胞（稱為誘導多能幹細胞 (iPS 細胞)）的能力為再生醫學注入了新的活力。 在這個過程中，科學家使用病毒將三到四個基因傳遞到成體細胞中，並將其重新程式設計回其未分化狀態，使其能夠生長成體內的任何型別的細胞。 在幾個月的時間裡，山中伸彌的團隊和其他三個團隊報告了使用來自成人皮膚和關節組織以及新生兒包皮的人類細胞取得成功的案例。
現在很難找到一個完全專注於胚胎克隆的實驗室。 例如，率先從人類胚胎中提取活細胞並在培養物中培養它們的傑米·湯姆森最近負責了一個主要專注於 iPS 細胞的研究所。 儘管到目前為止該技術效率低下——不到 1% 的細胞變成多能幹細胞——但科學家們認為 iPS 方法是獲得適合疾病研究以及最終用於臨床的細胞的更快途徑。
威爾穆特熱情地說，有了 iPS，他的團隊可以研究細胞系，而不必費力獲取它們。 “你所要做的就是從顯然患有這種疾病的人身上提取一些皮膚細胞，在它們上面撒上一些‘魔法粉塵’，然後等待三個星期，”他說。 “你就得到了多能幹細胞。” 威爾穆特和他的合作者，包括波士頓兒童醫院的喬治·戴利和倫敦國王學院的克里斯·肖，希望利用 iPS 細胞來查明與 ALS 相關的突變。
該方法仍然不能保證快速治癒。 例如，在 ALS 中，研究人員必須加速疾病的發展，並將參與該疾病的各種細胞共同培養。 科學家們希望避免使用逆轉錄病毒載體，因為它們有風險，因為它們將基因隨機傳遞到染色體中。 此外，新基因的活性水平可能有所不同，以令人驚訝的方式開啟或對其他基因產生負面影響。 一些團隊成功地在沒有山中伸彌使用的致瘤基因的情況下製造了 iPS 細胞，但他們也發現，結果是，他們最終得到的 iPS 細胞少得多。
科學家們並不完全瞭解 iPS 重程式設計是如何工作的——插入的基因可能代表核心調控迴路，或者它們可能啟用其他基因。 還不清楚結果是否與胚胎幹細胞略有不同。 還沒有人培養這兩種細胞並進行並排比較，移植後的存活率對於兩者來說仍然是未知的。
茨瓦卡的實驗室正在研究胚胎幹細胞的特徵，他說，iPS 細胞可能會迫使生物學家拋棄關於分化細胞意味著什麼的公認觀點。 他建議，也許沒有必要讓胚胎細胞經歷發育的每一步才能創造出特定的細胞型別。 可能有一組“主要調控因子”，它們可以使皮膚細胞變成成體神經元，而無需經過胚胎狀態。
儘管威爾穆特和其他克隆先驅紛紛加入 iPS 潮流，但他們堅持認為胚胎幹細胞研究應該繼續進行。 SCNT 提供了關於基礎生物學的重要課程，並將繼續使人們能夠研究基因組外的細胞程式設計和重程式設計。 只有胚胎細胞才能回答有關生育能力和非常早期人類發育的問題。 科學家們也可能依靠 SCNT 來生產囊性纖維化等疾病的哺乳動物模型，以及用於農業應用，例如在動物乳汁中生產人類蛋白質。
“現在就過早開始將一種途徑置於另一種途徑之上，”國際幹細胞研究學會主席戴利說。 他的實驗室正在使用 SCNT 和 iPS 來理解多能性。 戴利擔心公眾情緒可能會轉向反對胚胎工作，並使人們對美國新政府將開放克隆新細胞系用於研究的機會的希望破滅。
事實上，隨著科學家們將注意力轉移到其他地方，胚胎細胞研究的反對者們抓住時機發起攻擊。 “沒有任何合理的理由進行任何人類克隆”或胚胎破壞，家庭研究委員會的託尼·帕金斯寫道。 很難擺脫 SCNT 研究正在衰落的感覺。 倫理障礙和卵子供應短缺仍然令人望而卻步。 如果 iPS 獲得成功，威爾穆特預測，用於生產細胞系的核移植有一天可能會成為歷史教訓。
注：這篇文章最初的標題是“不再克隆”。
