新研究揭示說，有爭議的三名雙親胚胎技術，目前是安全的

Сергей Хуан

2016 年，當一名嬰兒出生時有著三名親身父母（biological parent）時，許多人對於道德問題、以及過程是否安全抱持著疑慮。

技術目的與疑慮

在實驗的過程當中，母親的細胞核 DNA（nuclear DNA，nDNA）被移植到捐贈的卵中，而這顆卵自己的 nDNA 被移除掉。接著，醫生們使用丈夫的精子，讓這顆有著移植 nDNA 的卵受精。

這項過程目的是避免小孩遺傳到一種罕見的神經疾病—萊氏症候群（Leigh syndrome），可能會從母體粒線體（mitochondria）傳到孩子身上。

人類胚胎中多數的 DNA 是來自卵與精子當中的細胞核。但是身為細胞中發電場的粒線體也包含了些 DNA。在細胞核當中，有多達 25,000 種基因，而在粒線體當中只有 37 種。精子包含了一些粒線體 DNA，但是在受精過程中會被摧毀。因此，只有母親的粒線體會被留下而被複製。

在一些由母體粒線體中的病理變異所造成的疾病當中，萊氏症候群是其中之一，每 5000 名小孩中就有一位受到影響。罹患萊氏症候群的小孩通常不會活過兩歲或三歲。他們會喪失心理、運動及吞嚥能力，且會呼吸困難、嘔吐腹瀉、以及難以成長。

疑慮在於說，在紡錘體轉移（spindle transfer）時所提取的母體粒線體痕跡會成倍增加，而帶給孩子健康上的問題。紡錘體轉移的步驟包括從卵中提取紡錘體狀的染色體組，這些染色體包括了母親的 nDNA。

研究調查

然而，一項研究觀察了在受精五天之後，這個過程對個別細胞的基因所造成的效果。該研究發現，它們與控制組之間沒有差異，這代表說該過程不會影響胚胎的早期發育。

在囊胚發展階段，研究人員使用單細胞三組定序方法（single-cell triple omics sequencing method）來檢視多打細胞的基因組、DNA 甲基化組（DNA methylome）、以及轉錄組（transcriptome）。

研究作者們報導說：「我們的結果認為，在胚胎發育上，紡錘體轉移似乎一般而言是安全的，只有囊胚階段，DNA 去甲基化（DNA demethylation）的過程上有小小的延遲。」

研究共同作者，位於北京中國人民解放軍總醫院（Chinese PLA General Hospital）的婦產科醫生 Wei Shang 說：「粒線體置換療法（Mitochondrial replacement therapy）是一個具爭議性的領域。藉由我們的研究，我們希望提供該技術發展的基礎。」

哥倫比亞大學的幹細胞生物學家狄特里奇·艾格利助理教授（Dietrich Egli）告訴科學期刊《自然》（Nature）說，有鑑於它高品質的數據，這個研究「既獨特又棒」。他說：「這是第一項研究，對從紡錘體轉移所創造出來的胚胎，進行了如此綜合的研究。」

仍需長期觀察

2016 年，使用捐贈者的粒線體與紡錘體轉移法而誕生的第一名小孩，在出生七個月後並沒有任何健康問題，但是長期的效果還不知道。

中國杭州西湖大學（Westlake University）的粒線體生物學家蔣敏博士說：「母體的粒線體與細胞核已經共存很長一段時間了，所以或許，細胞核會比較偏好有著母體粒線體的細胞。目前，研究顯示紡錘體轉移是能夠運作的。但是使用這項療法而誕生的小孩，他們的長期健康需要在臨床試驗上進行調查。」

在 2016 年的案例中，少於 5% 帶著病理變異的母體粒線體 DNA 被轉移。目前的技術能夠將其減少至 2%。

英國及澳洲政府已經讓粒線體捐贈合法化，以避免嚴重的基因遺傳疾病。但這在美國依然是禁止的，而在中國，則不確定其合法性。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網站 http://www.tomorrowsci.com

參考資料：

  1. Nelson, F., (2022, September 10). New Study Reveals the Safety of a Controversial 3-Parent Embryo Technique. ScienceAlert

  2. Qi, S. et al., (2022, August 16). Single-cell multiomics analyses of spindle-transferred human embryos suggest a mostly normal embryonic development. PLOS Biology. doi.org/10.1371/journal.pbio.3001741

  3. 圖片來源：https://www.sciencealert.com/new-study-reveals-the-safety-of-a-controversial-3-parent-embryo-technique（圖：Science Photo Library – ZEPHYR/Getty Images）