它們是如此微小的點，卻蘊含著如此巨大的希望。經過幾個月的嘗試，在2001年10月13日，我們來到先進細胞技術公司的實驗室，在顯微鏡下看到了我們一直在努力追求的東西——肉眼甚至看不見的小小的分裂細胞球。它們看起來微不足道，但這些斑點非常寶貴，因為據我們所知，它們是首批使用核移植技術（也稱為克隆）產生的人類胚胎。
我們希望幸運地誘導早期胚胎分裂成由大約100個細胞組成的空心球，稱為囊胚。我們打算從囊胚中分離出人類幹細胞，作為生長替代神經、肌肉和其他組織的基礎，這些組織有朝一日可能會用於治療患有各種疾病的患者。不幸的是，只有一個胚胎髮展到六細胞階段，然後停止分裂。然而，在類似的實驗中，我們成功地誘導人類卵子（它們自身，沒有精子受精）孤雌生殖發育成囊胚。我們認為，這些成就共同代表了醫學新時代的曙光，這已在11月25日發表在線上期刊《e-biomed：再生醫學雜誌》上，表明治療性克隆的目標觸手可及。
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治療性克隆旨在利用患者自身細胞的遺傳物質來生成胰島以治療糖尿病，或生成神經細胞以修復受損的脊髓，這與生殖性克隆不同，後者旨在將克隆的胚胎植入女性子宮，從而導致克隆嬰兒的誕生。我們認為，生殖性克隆對母親和胎兒都有潛在的風險，因此目前不應進行，我們支援限制將克隆用於生殖目的，直到圍繞它的安全性和倫理問題得到解決。
令人不安的是，生殖性克隆的支持者[見生殖性克隆：他們想製造一個嬰兒]試圖透過聲稱採用克隆技術為無法透過任何其他方式受孕的夫婦製造孩子來治療不孕症，從而篡奪“治療性克隆”一詞。我們反對這種用法，並認為將這種程式稱為“治療性”只會引起混亂。
我們做了什麼
我們在2001年初開始了建立克隆人類胚胎的嘗試。首先，我們諮詢了我們的倫理顧問委員會，該委員會由獨立的倫理學家、律師、生育專家和諮詢師組成，我們在1999年組建了該委員會，以持續指導公司的研究工作。在達特茅斯學院倫理研究所所長羅納德·M·格林的主持下，該委員會在建議我們繼續進行之前考慮了五個關鍵問題[見倫理考量]。
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治療性克隆：它是如何完成的 |
下一步是招募願意捐獻卵子用於克隆手術的女性，並從要克隆的個體（捐獻者）身上收集細胞。克隆過程看似簡單，但成功取決於許多小因素，其中一些我們尚未了解。在基本的核移植技術中，科學家使用非常精細的針頭從成熟的卵子中吸取遺傳物質。然後，他們將供體細胞的細胞核（有時是整個細胞）注入到去核的卵子中，並在特殊的條件下進行培養，以促使其分裂和生長[見治療性克隆：它是如何完成的]。
我們透過在波士頓地區的出版物上刊登廣告，找到了願意匿名捐獻卵子用於我們研究的女性。我們只接受年齡在24至32歲之間、至少有一個孩子的女性。有趣的是，我們的提案吸引了與那些可能為不孕夫婦捐獻卵子用於體外受精的女性不同的女性群體。回應我們廣告的女性願意為研究捐獻卵子，但許多人對將她們的卵子用於產生她們永遠見不到的孩子不感興趣。（捐獻者由位於馬薩諸塞州薩默維爾的鄧肯·霍利生物醫學公司的安·A·基斯林-庫珀領導的團隊招募和收集。基斯林還參與了有關卵子捐獻者倫理問題的審議。）
我們要求潛在的卵子捐獻者進行心理和身體檢查，包括傳染病篩查，以確保女性健康，並且捐獻卵子不會對她們產生不利影響。最終，我們有12位女性是捐獻卵子的好候選人。與此同時，我們從其他幾位匿名人士身上提取了皮膚活檢，以分離出稱為成纖維細胞的細胞，用於克隆過程。我們的成纖維細胞捐獻者群體包括不同年齡的人，他們通常身體健康，或者患有糖尿病或脊髓損傷等疾病——這些疾病型別的人很可能從治療性克隆中受益。
我們的第一次克隆嘗試發生在去年七月。每次嘗試的時間取決於捐獻卵子的女性的月經週期；捐獻者必須進行激素注射幾天，以便她們一次排卵10個左右的卵子，而不是正常的一個或兩個。
在第三個嘗試週期中，當注入的成纖維細胞的細胞核似乎分裂時，我們看到了一線希望，但它從未分裂形成兩個不同的細胞。因此，在下一個週期中，我們決定採取寺彥和他的同事們使用的方法，這些科學家在1998年創造了第一隻克隆小鼠。（寺彥當時在夏威夷大學，現在在先進細胞技術公司。）儘管我們像往常一樣將一些卵子注射了皮膚成纖維細胞的細胞核，但我們將另一些卵子注射了卵巢細胞，稱為卵丘細胞，這些細胞通常滋養卵巢中發育的卵子，並且在排卵後仍然可以發現它們附著在卵子上。卵丘細胞非常小，可以整體注射。最後，我們總共使用了七名志願者的71個卵子，才產生了我們第一個克隆的早期胚胎。在我們注入卵丘細胞的八個卵子中，有兩個分裂形成四個細胞的早期胚胎，其中一個發展到至少六個細胞，然後停止生長。
孤雌生殖
我們還試圖確定我們是否可以誘導人類卵子在沒有被精子受精或去核並注入供體細胞的情況下分裂成早期胚胎。儘管成熟的卵子和精子通常只有典型體細胞一半的遺傳物質，但為了防止胚胎在受孕後具有雙重基因組，卵子在成熟週期的相對後期才會減少其遺傳補體。如果在該階段之前啟用，它們仍然保留完整的基因組。
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源自這種孤雌生殖啟用的細胞的幹細胞在移植後不太可能被排斥，因為它們與患者自身的細胞非常相似，並且不會產生許多對該人的免疫系統來說不熟悉的分子。（由於卵子和精子形成過程中總是會發生基因洗牌，它們不會與個體的細胞相同。）與源自克隆早期胚胎的幹細胞相比，這些細胞可能也會為某些人帶來更少的道德困境。
在一種情況下，患有心臟病的女性可能會收集自己的卵子並在實驗室中啟用，以產生囊胚。然後，科學家可以利用生長因子的組合來誘導從囊胚中分離出來的幹細胞在實驗室培養皿中成為心肌細胞，這些細胞可以移植回女性體內以修復心臟的患病區域。使用類似的技術，稱為雄核發育，來建立幹細胞以治療男性會比較棘手。但這可能涉及將男性的兩個精子細胞核轉移到已去除細胞核的捐獻卵子中。
研究人員先前曾報道過，透過將小鼠和兔子的卵子暴露於不同的化學物質或物理刺激（例如電擊），可以誘導它們分裂成胚胎。早在1983年，現在在哈佛大學的伊麗莎白·J·羅伯遜就證明了從孤雌生殖小鼠胚胎中分離出來的幹細胞可以形成各種組織，包括神經和肌肉。
在我們的孤雌生殖實驗中，我們使22個卵子暴露於改變細胞內部帶電原子（稱為離子）濃度的化學物質中。在培養皿中生長五天後，有六個卵子發育成了看起來像囊胚的東西，但沒有一個卵子清楚地包含產生幹細胞的所謂內細胞團。
我們為什麼要這麼做
我們渴望有一天能夠為患病患者提供治療性克隆或孤雌生殖產生的細胞療法。目前，我們的努力集中在神經和心血管系統疾病、糖尿病、自身免疫性疾病以及涉及血液和骨髓的疾病上。
一旦我們能夠從克隆胚胎中獲得神經細胞，我們希望不僅能夠治癒受損的脊髓，而且還能治療腦部疾病，例如帕金森病，在這種疾病中，產生一種稱為多巴胺的物質的腦細胞死亡會導致無法控制的震顫和癱瘓。阿爾茨海默病、中風和癲癇也可能對這種方法有效。
除了用於治療糖尿病的產生胰島素的胰島細胞外，克隆胚胎的幹細胞也可以被誘導成為心肌細胞，作為治療充血性心力衰竭、心律失常和心臟病發作導致的心臟組織疤痕的療法。
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一個可能更有趣的應用可能涉及誘導克隆的幹細胞分化為血液和骨髓的細胞。當源自骨髓的免疫系統白細胞攻擊身體自身的組織時，就會出現自身免疫性疾病，例如多發性硬化症和類風溼性關節炎。初步研究表明，接受骨髓移植以替代因高劑量化療殺死自身骨髓的癌症患者在治療癌症後，自身免疫性疾病症狀得到了緩解。輸注造血或造血的克隆幹細胞可能會“重啟”自身免疫性疾病患者的免疫系統。
但是，克隆細胞或透過孤雌生殖產生的細胞是否正常呢？只有對這些細胞進行臨床測試，才能最終證明這些細胞是否足夠安全，可用於患者的日常治療。但我們對克隆動物的研究表明，克隆動物是健康的。在2001年11月30日的《科學》雜誌上，我們報告了我們迄今為止在克隆牛方面的成功。在30頭克隆牛中，有6頭在出生後不久死亡，但其餘的牛在體檢中都顯示出正常結果，並且對它們免疫系統的測試表明它們與普通牛沒有區別。其中兩頭母牛甚至產下了健康的幼崽。
克隆過程似乎還會重置克隆細胞中的“衰老時鐘”，因此在某些方面，這些細胞看起來比它們被克隆的細胞更年輕。在2000年，我們報告說，克隆小牛的端粒（染色體末端的帽狀結構）與對照小牛的端粒一樣長。端粒通常會隨著生物體的衰老而縮短或受損。治療性克隆可能會為老齡化人群提供“年輕”細胞。
去年7月，馬薩諸塞州劍橋市懷特黑德生物醫學研究所的魯道夫·傑尼什及其同事的一份報告引起了廣泛關注，因為它發現了克隆小鼠中所謂的印記缺陷。印記是施加在哺乳動物許多基因上的一種標記，它會改變基因的開啟或關閉方式，具體取決於基因是從母親還是父親那裡遺傳的。印記程式通常在胚胎髮育過程中“重置”。
儘管印記似乎在小鼠中起著重要作用，但目前尚無人知曉這種現象對人類有多重要。此外，傑尼什及其同事沒有研究從成年動物身體（如成纖維細胞或卵丘細胞）中提取的細胞克隆的小鼠。相反，他們研究了從胚胎細胞克隆的小鼠，預計這些小鼠的變異性會更大。目前正在印刷中的研究表明，從成年細胞克隆的小鼠的印記是正常的，這些研究應在幾個月內在科學文獻中發表。
與此同時，我們正在繼續我們的治療性克隆實驗，以產生克隆或孤雌生殖產生的人類胚胎，這些胚胎將產生幹細胞。科學家們才剛剛開始挖掘這種重要的資源。
何塞·B·西貝利、羅伯特·P·蘭扎和邁克爾·D·韋斯特分別是位於馬薩諸塞州伍斯特市的私營生物技術公司Advanced Cell Technology的研發副總裁、醫療和科學發展副總裁以及總裁兼執行長。西貝利在阿根廷拉普拉塔大學獲得獸醫學博士學位，並在馬薩諸塞大學阿默斯特分校獲得博士學位。他的研究促成了1998年第一批轉基因克隆小牛的誕生。蘭扎擁有賓夕法尼亞大學的醫學博士學位。他是前富布賴特學者，並且是許多科普和科學書籍的作者或編輯，其中包括教材《組織工程原理》。韋斯特擁有貝勒醫學院的博士學位，並且對衰老和幹細胞特別感興趣。從1990年到1998年，他是位於加利福尼亞州門洛帕克的Geron公司的創始人、主管和副總裁，在那裡他啟動並管理了端粒（染色體的末端，在衰老過程中會收縮）生物學和獲得人類胚胎幹細胞的研究專案。卡羅爾·伊澤爾是特約撰稿人和編輯。
人類治療性克隆。《自然醫學》，第5卷，第9期，第975-977頁；1999年9月。作者：羅伯特·P·蘭扎、何塞·B·西貝利和邁克爾·D·韋斯特。
核移植在人類移植中的應用前景。《自然生物技術》，第17卷，第12期，第1171-1174頁；1999年12月。作者：羅伯特·P·蘭扎、何塞·B·西貝利和邁克爾·D·韋斯特。
在人類移植中使用核移植的倫理有效性。《美國醫學會雜誌》，第284卷，第24期；2000年12月27日。作者：羅伯特·P·蘭扎等。
人類胚胎研究辯論：爭議漩渦中的生物倫理學。羅納德·M·格林。牛津大學出版社，2001年。
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