高级定制:定一个“完美宝宝”(522)

作者:曹玲

“完美宝宝”和“缺陷宝宝”

生殖技术每取得一项重大进展,都会在社会中引发一番争论。今年,全球第一位“无癌宝宝”在英国诞生。与此同时,美国著名生育专家杰夫·斯坦伯格(Jeff Steinberg)博士宣布,他的生育诊所将推出一项匪夷所思的业务——“定制婴儿”,父母可以挑选宝宝的性别、头发、眼睛和肤色。

这两件事情的共同点在于,它们的实现都需要使用一种叫做“植入前遗传学诊断”(Pre-implantation Genetic Diagnosis,简称PGD)的技术。

“无癌宝宝”之所以诞生,是因为女婴父亲的家族携带诱发乳腺癌的BRCA1基因,包括女婴的姑姑、姑婆、祖母和太祖母在内都患有乳腺癌。BRCA1被称为乳腺癌1号基因,于1990年被科学家发现,位于17号染色体上,是第一个和乳腺癌联系起来的基因,5%~10%的乳腺癌与其有关。拥有这个基因的家族倾向于高发乳腺癌,同时卵巢癌患病风险也有所增加。

由于丈夫是BRCA1基因携带者,如果这对夫妻自然怀孕,儿子携带这种致命基因的概率是50%,并且患前列腺癌的概率大大提高。如果生出来的是女孩,患乳腺癌的概率是80%,患卵巢癌的概率是60%。孩子27岁的母亲谈到丈夫的家族病史时说:“我们首先考虑到的就是孩子,如果女儿有这个基因,她就会得病,到那个时候,我没法看着她的脸告诉她我没有尝试过。”这对夫妻表示,他们希望能借PGD技术,来解决困扰家族的癌症苦恼。

高级定制:定一个“完美宝宝”(522)1( 北京大学第三医院生殖中心副主任刘平 )

PGD技术长期以来被用于医疗目的,用来防止有严重疾病的婴儿出生。具体做法是从女性卵巢内取出几个卵子,培育出若干个胚胎,这是培育试管婴儿的常规过程,接下来才能进行PGD诊断。“在胚胎发育到第3天时,用显微操作仪从中吸取1~2个细胞,或者在第5天吸取滋养层细胞的一部分来进行遗传学诊断。胚胎发育到第3天时会分裂成8个细胞,就像桑葚一样,这个阶段内细胞是全能分化的,有发育成各种细胞的可能,从这个阶段抽取1~2个细胞不会影响胚胎的发育全过程。第5天的时候,胚胎大约有100多个细胞,分成两个部分,内细胞团以后发育成个体,滋养层以后发育成胎盘,我们会取一些滋养层细胞做诊断,也不会影响个体发育。”北医三院生殖中心副主任刘平医生对本刊记者介绍说。

取下来的细胞通过DNA诊断来确定哪些是健康的,哪些含有致病基因,“这种技术不仅可以防止遗传性疾病的发生,同时还避免了选择性流产和多次流产可能对女性造成的危害。”刘平说。

2006年,英国人类受精和胚胎管理机构批准针对BRCA1基因可以进行PGD治疗。目前英国已经批准约60种基因疾病可以进行PGD治疗,主要用于性连锁病、染色体病或单基因遗传病的诊断。

“对于PGD的使用范围,英国有很严格规定。我们不能进行性别选择,也不能进行性状选择。虽然PGD技术很快就能从胚胎里挑选出许多性状和基因,但是这些性状仍然来自父母亲本身。如果他们没有携带运动基因,我们就没法筛选出一个具有运动基因的孩子。许多性状我们并不知道控制它的基因是什么,并且环境会对其有影响。”乔伊斯·哈珀(Joyce Harper)博士对本刊记者说,她是英国伦敦大学学院医院的医生,“无癌宝宝”就是在这家医院筛查后诞生的。

科学发展的历史上总是会出现这似曾相识的一幕:先驱者致力于一种目的,跟随者将它用于另一种目的。这样一种有着严肃医学目的的技术,却被用来筛选性别和美学特征。斯坦伯格博士似乎可以被称为“科学怪人”,20多年前他曾参与过孕育第一名试管婴儿的研究,在他开办的生育诊所中,已经通过高科技基因技术让成千上万名前来他诊所治疗的父母决定自己孩子的性别,现在又希望帮助父母选择孩子的性状。

这个科学怪人遭到了同行的谴责。“这些人试图制造耸人听闻的新闻来吸引公众的眼光,潜在的目的是挣钱。医学领域的主流,包括我们这些工作在PGD领域的研究人员,不会把精力放在这上面,因为我们有更重要的课题去研究,就是拯救生命,将那些在苦难中的人们解救出来。”徐康普对本刊记者说,他是美国康奈尔大学威尔医学院生殖中心的副教授。事实上,很多国家禁止使用PGD技术进行性别选择,但是美国却允许。2006年约翰·霍普金斯大学基因与公共政策中心统计发现,137家PGD机构中,42%的机构都提供性别选择服务。于是,世界各地包括中国在内的一些父母,纷纷奔赴美国为孩子挑选自己心仪的性别。

事实上,公众对新技术也存在不少误解。纽约大学医学院曾支持咨询机构进行过一项调查,在999个寻求基因咨询的人中,大部分都支持PGD用来消除特定的严重疾病,56%的人认为眼盲、78%的人认为智力障碍属于严重疾病的范畴。但是,约10%的被访者说他们希望对孩子的运动能力进行基因测试,另有10%的人则想提高孩子的身高,接近13%的人支持通过基因来选择更聪明的孩子。

无独有偶的是,有些夫妇反其道而行之,要求定制“缺陷宝宝”,比如聋哑人想要一个失聪或者失明的孩子,侏儒想要一个和他们一样的孩子。伦理学家可以理解这些父母背后的动机,一些聋人或侏儒症患者群体拥有自己的文化认同感,他们只想子女与自己更加“相似”,更适合分享父母的生活。约翰·霍普金斯大学发现,3%的PGD诊所提供这些服务。

外表如何挑选?

科学发展到现在,是否有足够的能力来挑选一个人的外表?

“理论上来说是可行的,但是需要父母具有这些性状,一对黑头发、黄皮肤的父母想生出金发碧眼的孩子是不可能的。”乔伊斯·哈珀对本刊记者说。

和很多基因遗传病一样,外貌特征也是由大量的DNA变异和标记的联合作用决定的,标记即是单核苷酸多态性(SNPs)。一种新的装置被称为微阵列芯片,将数十个甚至数千个不同的标本摆放在一张芯片上,能够同时分析更多的染色体位点。

2007年10月,冰岛遗传解码公司(Decode Genetics of Iceland)的科学家在《自然—遗传学》杂志上发表文章称,他们通过对冰岛人和荷兰人的取样研究确定了60多个影响皮肤、眼睛和头发颜色的SNPs,它们与红色、金色或棕色头发,棕色、蓝色或绿色眼睛,雀斑以及阳光引起的皮肤过敏有关。比如在6号染色体上的某种SNPs使皮肤长雀斑并对阳光过敏的可能性更大,发色也更可能是棕色的。再加上以前发现的相关基因,使得“根据DNA预测色素特征成为可能”。该报告认为,研究结果有助于法医鉴定,还可能应用于与肤色和眼睛颜色有关的皮肤和眼睛疾病的研究。

该论文的第一作者、遗传解码公司的首席执行官凯利·斯蒂芬森(Kari Stefansson)曾指出,这个测试只能给出儿童头发及眼睛颜色的概率,而非百分之百的肯定。他强烈反对将他的这些发现用于定制婴儿,如果这样的事情发生,将减少人类的多样性,这是非常危险的。

目前,选择特征遇到的一大障碍就是能否从胚胎中获得足够有用的DNA。一个典型的PGD过程是从8个细胞的胚胎中取出1~2个用于检验相关基因和SNPs,这种方法对于检测只涉及单一基因的遗传病比较简单,但是如果要读出大量SNPs来研究复杂疾病以及相貌特征,材料可能就不够了。

去年11月,在费城举办的美国人类遗传学学会会议上,马里兰州Shady Grove胚胎植入前遗传学中心主任威廉·基恩斯(William Kearns)做了一个报告,介绍他如何成功扩增了DNA来满足检测复杂疾病或生理特征的需要。在被检测的42例胚胎中,他已经有了足够的数据来确定与北欧人皮肤、头发和眼睛色素相关的SNPs。不过他的试验结果并没有公开发表,尚未得到其他科学家的确认。

正是基恩斯博士的报告吸引了科学怪人斯坦伯格的注意,他希望能和基恩斯合作,额外提供特征选择服务。对此,基恩斯表态说他坚决反对将PGD运用于非医疗目的的特征选择,他说:“我不会为了金钱出卖灵魂。”

所以到目前为止,挑选性状还只是从理论上可行,大多数科学家对具体执行仍有质疑。“目前掌握的一些数据可以用来确定胚胎是否可能发育成带有特定相貌特征的孩子。不过目前了解比较多的是北欧人,对于亚洲或者非洲人所知不多,他们的关键色素标记还没有确定。”乔伊斯·哈珀对本刊记者说。

从源头根治疾病

人类常常能遇见很多悖论,比如恶从善中生,但这是否意味着要对善斩草除根?

“实际上,PGD技术的合理应用能够从源头上根除某些致命疾病。”刘平告诉本刊记者。据她回忆,2001年她所在的生殖中心成功使用PGD技术的第一个例子是关于染色体病。那时一名女患者反复流产找不到原因,后来发现她丈夫的Y染色体存在平衡易位问题。染色体平衡易位是常见的染色体结构异常,人类拥有23对(46条)染色体,染色体的数量、结果是相对恒定的,不能随便多或者少,当某一条染色体上有一段“搬家”到另一段染色体上时,就称为染色体平衡易位。

但是在形成生殖细胞时,46条染色体一分为二,每个精子和卵子只含有一半的染色体,所以一部分精子和卵子携带了重复的基因或者缺失了某些基因,这意味着受精卵没有包含能让胎儿健康发育所需的所有DNA。

使用PGD技术,在胚胎植入前就挑选基因正常的胚胎可以防止妊娠失败。不过,刘平坦言:“理论上讲,染色体平衡易位产生正常精子和卵子的概率只有1/9,但实际上还不一定能达到这个比例,有些病人做完筛选,发现一个正常胚胎都没有。如果挑选出正常胚胎的概率不到1/10,再加上试管婴儿做一次的妊娠成功率只有40%,这个成功率是非常非常低的,效果不是特别理想。”

人类某些遗传病如X性连锁疾病,是有选择地在不同性别的后代身上发病的,比如血友病、地中海贫血、先天愚型等。通过PGD技术,可以挑选不含这些致病基因的胚胎,避免遗传给后代。

因为中国是一个有浓厚“重男轻女”思想的国家,对于性连锁疾病,在胚胎挑选上医生们对性别有特殊的警惕性。“我们现在选女孩相对放松一点,选男孩就要对遗传病特别慎重。”刘平举了个例子。色盲也是X性连锁隐性遗传病,如果父亲是色盲,母亲正常,儿子都正常,女儿都是携带者。如果色盲携带者的女儿再与正常的男性婚配,生下的儿子还有50%的可能是色盲,女儿则有50%的可能是携带者。“为了根除这个家族的色盲基因,就有患者要求为他们挑选一个儿子。色盲不是致命的遗传病,仅仅是身体缺陷,我们是不给做选择的。而且我们无法判断,患者究竟出于何种目的,想要一个男孩。”刘平说。

而乳腺癌基因的筛选就属单基因病。基因病分成单基因病和多基因病,亨廷顿舞蹈症、纤维囊性病变都是很明确的单基因遗传病,是由某种基因变异所致,发病率非常高。而有些病比如高血压、糖尿病都有遗传性,但并不只由遗传因素决定,而是遗传因素与环境因素共同起作用。“单基因病可以考虑,多基因的就不好说。一是需要确定某种疾病一定是由某个基因引起的,二是确定这种病对人的健康危害非常大。其实每个人的基因都有缺陷,但是在什么条件下才会诱导出疾病,现在还说不好。”

从2001年开始,北医三院通过PGD技术出生的婴儿不超过20例。全球目前只有不超过10个国家允许相关医疗机构实施PGD诊断,全世界大约有1000多名PGD技术的婴儿诞生,年纪最大的有18岁。

“技术问题是一方面,另一方面,每个人对生命、对为人父母的意义是什么,有着不同的理解。”刘平医生有个病人是外国人,她受孕困难,而且有乳腺癌家族史。她在北医三院做试管婴儿时,刘平对她说,你可以去英国做筛选,生一个没有乳腺癌基因的宝宝。她说不,她决定生完孩子之后切除卵巢,这样得乳腺癌的概率将大大降低。她觉得,PGD筛选对她来说没有意义,筛选的目的是治疗乳腺癌,现在可以通过摘除卵巢避免得乳腺癌,随着医学的发展还会出现新的治疗方式,她的孩子一样可以获得健康。■ 乳腺癌人类染色体染色体易位pgd一个高级育儿完美定制胚胎宝宝