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因創造克隆羊多莉而聞名的伊恩·威爾穆特最近宣佈,他將放棄該技術,轉而專注於一種受歡迎的新方法:製造誘導多能幹細胞 (iPS)。這種細胞將繞過圍繞胚胎幹細胞工作的倫理和法律問題,而克隆或體細胞核移植一直是胚胎幹細胞工作不可或缺的一部分。在 Insights 故事“不再克隆”中,2008 年 8 月的《大眾科學》中,莎莉·萊爾曼詢問了威爾穆特關於他改變關注點的原因,體細胞核移植是否仍然相關,以及他在多莉的經驗中學到了什麼。以下是該採訪的編輯摘錄。
您現在是愛丁堡蘇格蘭再生醫學中心的負責人,您在那裡監督著 20 位首席研究員,其中包括一個希望使用 iPS 細胞觀察肌萎縮側索硬化症 (ALS) 的進展並開發治療方法的團隊。與 iPS 系統相關的一些必須解決的問題是什麼?
限制因素實際上不再是獲得細胞系;而是研究它們。您首先要做的是檢查細胞的常規質量控制,以確保它們表達正確的標記。在您對該程式充滿信心之前,在相當長一段時間內,您至少必須形成胚狀體並將它們分化為不同的譜系。然後您必須進行質量控制,以確信您得到了想要的東西。
您在體細胞核移植方面的研究有哪些方面將延續到 iPS 工作中?
到目前為止,我們一直在嘗試(但沒有任何成功)瞭解核移植中的重程式設計是如何工作的。我們採用的策略是使用青蛙卵和卵母細胞提取物,並將來自異源細胞的細胞核暴露於這些提取物中,並尋找重程式設計。這似乎是一個非常合理的方法,因為約翰·格登 [一位著名的英國發育生物學家] 在 30 年前就表明,如果您將哺乳動物細胞核放入青蛙卵中,一些哺乳動物細胞核會被啟用。我的意思是,這是 30 年前用非常非常簡單的技術完成的。
但我仍然覺得很困惑。我們失敗了。我們努力了兩年試圖使該系統工作,然後才放棄,因為我們無法獲得一致的效果。因此,我們轉而使用小鼠胚胎幹細胞提取物來重程式設計人類細胞,並且奏效了。因此,這使我們處於可以開始考慮將其用作分析系統的位置,並開始嘗試識別胚胎幹細胞中的活性因子。因此,顯然,我們將用其他方法來補充 iPS 技術,只是為了看看。例如,如果您先用提取物處理細胞,然後再使用 iPS 系統,重程式設計是否會增強?
在您的科學生涯中,您幾乎完全從動物科學轉向關注治療人類疾病。您為什麼選擇 ALS 作為目標?
這是一種惡性疾病,而且沒有有效的治療方法。但您也可以對很多事情這樣說。我想我很驚訝沒有更多人認識到 iPS 系統(假設它有效)將徹底改變遺傳疾病的研究方式。
我們集體所做的事情可能有助於 ALS 等疾病的治療的想法,我發現這真的很令人興奮。英國最著名的 ALS 患者之一是一位名叫吉米·約翰斯通的足球運動員。他曾在格拉斯哥凱爾特人隊效力,當時他們是第一支贏得歐洲冠軍盃的英國球隊,在 1967 年。而這個人在這項體育活動中天賦異稟。他被稱為“Jinky”,因為他速度快,腳步輕快。但他卻被擊倒了,以至於當我見到他時,他躺在一種與視線平齊的床上,什麼也動不了。你知道,我認為那太可怕了;我不知道人們是如何應對這種疾病的。能夠為開發治療這種疾病的方法做出貢獻真是太棒了。
您曾說過,該中心正在研究胚胎幹細胞衍生物,將其作為修復骨骼、肝臟、神經退行性疾病、心血管疾病以及潛在的糖尿病的工具。您強調基礎科學和用於藥物發現的細胞系的開發。該中心的其他優先事項是什麼?
該中心建立在之前的幹細胞研究所的基礎上,該研究所由奧斯汀·史密斯領導,他是英國最傑出的幹細胞生物學家之一。我們涵蓋了從使用小鼠幹細胞和人類胚胎幹細胞的基礎研究到臨床的各個發育階段。
我們有三類利益相關者:基礎科學家、臨床醫生和公司——如果您願意,也可以說是商業化。我們新大樓資金的三分之二來自蘇格蘭政府的不同部門,明確目標是創造就業和財富。醫學學院旁邊有一個研究醫院,您可能會認為它是一個小型生物技術園區,以美國標準衡量。但以英國標準衡量,它相當大。並且明確期望我們將商業化我們的工作。還有培訓。
自從 Geron 公司收購羅斯林研究所並獲得您的克隆技術許可權以來,您一直與 Geron 公司保持著長期合作關係。現在 Geron 正在嘗試在急性脊髓損傷患者中測試克隆細胞。Geron 公司是否參與了該中心?
他們正在中心建立一些研究。他們顯然在人類胚胎幹細胞的研究上投入了鉅額資金,而我們在愛丁堡的雄心是將其確立為英國中心,也許是歐洲中心,從事多能細胞的研究。我們非常渴望保留 [Geron 的] 興趣和存在,以便當這些成果進入臨床應用時,他們會將愛丁堡視為建立臨床存在的自然場所。
隨著科學家開始考慮將胚胎細胞用於臨床研究,他們已經開始討論潛在的自願指南,以確保科學家以有節制、安全的方式前進。自多莉以來,您對此的看法是否發生了變化?
不,不,不。我的意思是,這裡存在一個非常困難的平衡,不是嗎?我們應該雄心勃勃地嘗試看看我們可以使用這些細胞實現什麼。但您確實必須仔細考慮風險,並確保患者瞭解風險。過去參與革命性治療方法(例如器官移植)開發的人會告訴您,除非您準備好在患者同意的情況下承擔風險,否則您不會取得進展。如果您想到脊髓損傷之類的疾病,那裡存在巨大的潛在益處。因此,在我看來,首先嚐試這些事情似乎是合適的。但我不認為我們應該抱有任何幻想,認為您進行這些 I 期試驗的原因是因為存在風險。在您繼續進行下一階段之前,您必須衡量它,您必須定義它。
患者是否渴望參與試驗?
我的大部分對話都是與 ALS 和其他神經退行性疾病患者進行的。我可以告訴您,他們非常積極地參與此類試驗,即使他們知道對他們自己有益的可能性可能非常小。但他們覺得他們正在為下一代將遭受這些疾病的人做出貢獻。
這些患者中有任何人期望從治療中獲得個人益處嗎?
對於他們中的一些人來說,至少我認為治療方法將在未來的某個時候從幹細胞研究中產生。如果您回顧過去治療新方法的發展,您就可以對這類事情有一個看法。因此,如果您回顧例如抗生素的使用,第一個真正有效的抗生素是青黴素,它在第二次世界大戰期間出現。我認為士兵和其他戰爭受害者可能是最早接受治療的人。您可以看到一個持續發展的過程,現在抗生素仍在發展,60 年後仍然如此。如果您想到疫苗接種,同樣的事情也適用。自免疫方法首次開發以來已有數百年曆史。但即使在我的有生之年,我最好的伴郎,他在還是個男孩時就患上了小兒麻痺症,就在索爾克疫苗首次問世之前不久。在很長一段時間內,治療方法不斷發展。我認為我們應該期望同樣的事情適用於幹細胞開發的治療方法,其中一些將在未來幾年內問世,但在 50 年和 100 年後,人們仍將開發新的療法。
您從多莉的經驗中學到了什麼,這些經驗現在影響著您在這個領域的思考?
好吧,我想也許它讓世界看起來有點灰色,如果您願意的話。您可能會認為像這樣的新事物只會帶來積極的好處,但您也會看到也存在問題。因此,中間存在一個灰色區域,事情並不像您希望的那樣美好和令人滿意。
對您來說,整個過程中最困難的部分是什麼?
這將是媒體方面的事情。這不是您做的事情,可以這麼說,直到您處於人們對某些事情感興趣的情況。您知道,我們大多數人至少都在使用納稅人的錢做一些工作。因此,從這個意義上講,有義務解釋您正在做什麼以及您目前所處的階段。此外,由於許多這些事情都具有社會影響,無論是克隆還是幹細胞研究,解釋事情的現狀都很重要。
您撰寫了很多關於前沿科學相關的社會和倫理問題的文章,尤其是在生殖性克隆領域。一些科學家已經開始對針對胚胎幹細胞治療做出的不道德承諾表示擔憂。我們也應該擔心流氓科學家進行人類克隆實驗嗎?
目前提供最大保護的東西是技術的絕對不足。但我已經考慮過這個問題,我認為您說得對,在某個階段它會成為一種風險。我曾是伯尼·西格爾領導的一群人之一,試圖將人類生殖性克隆定為危害人類罪。有趣的是,白宮透過一個代理人阻止了這一點,因為他們希望阻止所有人類克隆,而不僅僅是生殖性克隆。現在,看看在新政權下是否會發生這種情況將會很有趣,無論它是誰。將它定為危害人類罪的優勢在於,屆時將無處可逃。無論你在哪裡做,這都將是一種犯罪。
您為什麼認為禁止生殖性克隆很重要?
除了其他任何事情之外,我認為目前禁止它是完全合適的,因為存在死嬰或患有嚴重畸形兒童的非常重大風險。我們在牲畜和小鼠身上看到的畸形清單非常長,如果您從兒童的角度來看待它,那會非常可怕。在一隻羔羊中,它一生都在喘氣,即使在休息時也是如此,因為肺部的血流受限。兩週後,我們認為結束它的生命是更仁慈的做法,因為我們無法糾正這種畸形。當然,對於正在分娩孩子的婦女來說,這並非沒有風險,因為通常會遇到困難。因此,僅憑這些理由,我認為人們會幾乎一致地希望防止此類事情發生。
我自己的觀點根本沒有改變,即應該禁止生殖性克隆還有其他原因,這主要是因為作為克隆人的心理影響。我們傾向於預測和期望孩子會像他們的父母。我認為,如果孩子是克隆人,情況會更加強烈。這就是我擔心它的原因。
科學家中似乎越來越普遍的觀點是,某種形式的生殖性克隆對於臨床目的來說是可以接受的。您同意嗎?
關於這一點一直存在意見分歧。我認為您需要非常非常嚴格地定義術語。作為讓人們思考事情的一種方式,我曾問過:“假設可以使用這種技術來糾正胚胎中的基因錯誤?” 您知道,例如,如果您有一個家庭遺傳了我們已經討論過的疾病之一。如果您透過體外受精 (IVF) 產生一個胚胎,培養出細胞,糾正突變,然後克隆以製造一個新的胚胎,您正在將其用作糾正遺傳疾病的工具——而這個孩子不會是基因相同的雙胞胎。我個人認為這沒有任何問題。它是否有可能發生是一個非常不同的問題,僅僅是因為技術挑戰和所涉及的成本。
至於不孕症的治療,很有可能還有其他方法可以克服這個問題。如果 IVF 細胞在發育潛力上與胚胎來源的幹細胞相當,那麼就有可能產生配子。因此,如果您有一個沒有精子的男人,您產生 iPS 細胞,您產生精子,然後您可以透過 IVF 產生嬰兒。自然,這將是一種更令人滿意的方法,因為這是一個既是父母雙方的產物,又不是任何人的基因相同雙胞胎的孩子。
您是否考慮過重新努力實施克隆禁令?
不,這是我很久以來第一次討論這個問題。但如果伯尼說,“我們會再次這樣做嗎?” 我肯定會加入,是的。而且我知道英國政府非常支援這一點。