生孩子無需男女搭配?IVG 技術(shù)讓人類實現(xiàn)單性繁殖
生孩子無需男女搭配?IVG(in-vitro gametogenesis)技術(shù)的發(fā)展讓人類單性繁殖成為現(xiàn)實。當人造精子和卵子成為現(xiàn)實時,寶寶“父母”的性別將無關(guān)緊要。本文編譯自 medium 上原標題為 Get Ready for Same-Sex Reproduction的 文章,作者 Rachel Lehmann-Haupt。
Renata Moreira1歲的女兒剛剛開始說話。 她稱Renata為“Mommy”,她的另一位母親,Lori,Renata的前妻和共同家長,“Mama”,以及捐獻精子的男人“Duncle”,是捐獻者叔叔的簡稱。 這對夫婦的精子捐獻者是Renata的弟弟。
“坦率地說,我從來沒有考慮過有孩子,因為我沒有任何先例,”Moreira開始講她女兒的故事。2013年,當她在在紐約的一家酒吧見到Lori時,同性戀婚姻運動正在全面展開。 當這對“夫婦”決定結(jié)婚時,他們看到很多朋友都開始組建家庭,因為新的法律為LGBTQ婚姻家庭提供了保護,她們也開始考慮結(jié)婚。
經(jīng)過數(shù)月的研究和思考對家庭最重要的價值觀,她們決定與自己的孩子建立遺傳聯(lián)系是一個高度優(yōu)先事項。 “我們并不是不相信領(lǐng)養(yǎng),” Moreira說,她是一家致力于提高LGBTQ家族權(quán)益的非營利組織Our Family Coalition的執(zhí)行董事。 “但是我們的想法是,我們想要一個和我們血脈相親并攜帶遺傳密碼的孩子?!?/p>
Moreira是巴西人,擁有當?shù)厝撕推咸蜒姥y(tǒng),Lori是意大利人。鑒于她們都希望繼承自己的基因遺產(chǎn),她們希望的Moreira兄弟捐獻自己的精子,以便與Lori的卵子相匹配。這個家庭的助孕醫(yī)生通過體外受精在一個盤子里孕育胚胎,并將其植入Moreira的子宮,使她成為她女兒的“孕期載體”。
加州大學洛杉磯分校的威廉姆斯研究所估計,多達六百萬美國人的父母是同性戀,雙性戀或跨性別,想要與子女建立生物聯(lián)系的LGBTQ家庭也有很多。生孩子的同性夫妻必須統(tǒng)一價值觀,獲得相關(guān)技術(shù)和助孕醫(yī)生,卵子和精子捐贈者或代理人才能實現(xiàn)這個想法。
但這可能會很快發(fā)生戲劇性的變化。被稱為IVG的技術(shù)是體外配子發(fā)育的縮寫,通過這項技術(shù),同性伴侶可以用自己的遺傳基因而非他人的來孕育嬰兒。具體辦法是讓自己的體細胞變成精子或卵細胞。
IVG的科學已經(jīng)進行了20年。這項研究真的開始了,后來日本科學家山中伸彌(Shinya Yamanaka)獲得了諾貝爾獎。 2006年,他發(fā)現(xiàn)了一種將人體內(nèi)任何細胞,甚至是易于收集的細胞(如皮膚和血細胞)轉(zhuǎn)變成稱為誘導(dǎo)性多能干細胞(iPS細胞)的方法,然后可以將其編程為任何一種細胞。在這一突破之前,從事再生醫(yī)學研究的科學家必須使用冷凍胚胎中的干細胞,而干細胞數(shù)量有限且頗具爭議。
有一小群國際科學家競相將人類iPS細胞重新編程為精子和卵細胞。
2016年,日本京都大學的研究人員宣布他們已經(jīng)將從老鼠尾巴中的細胞變成了iPS細胞,然后將這些細胞變成了受精卵,并繼續(xù)孕育成幼崽。在人體中建立性細胞(也稱為配子)之前,還有很多步驟需要完善。
如果確實有效,第一次應(yīng)用可能會逆轉(zhuǎn)不育:男人擁有新精子,女人也會擁有由其他細胞發(fā)育而來的卵子。但還有一個更靈活的竅門:男人的細胞可以變成卵細胞,而女人的細胞可以變成精子細胞。這對于體外受精來說是更大的進步。它會以前所未有的方式改變我們的家庭觀念。
性細胞!
目前有一個小型的國際科學家小組正在競相重建小鼠配方,并將人類iPS細胞重新編程為精子和卵細胞。
其中一個關(guān)鍵角色是加州大學洛杉磯分校的干細胞生物學家Amander Clark。一個星期五的下午,她帶我來到她的開放實驗室,介紹了來自中國的博士后研究人員Di Chen,他正在研制人造配子。我們進入了一個帶顯微鏡,冰箱孵化器和生物安全柜的小房間,學生們在這里研究iPS細胞。Chen邀請我觀看顯微鏡并向我展示了新鮮的iPS細胞群體。它們看起來像一個大型的阿米巴蟲。
這樣的細胞成為卵子或精子需要六個步驟,Clark 說。所有這些都已經(jīng)在小鼠體內(nèi)完成,但是在人類體內(nèi)完成并不容易。 (2016年,科學家們報道說他們已經(jīng)將人體皮膚細胞變成了精子細胞,Clark稱之為“有趣的發(fā)展 , 但沒有人重復(fù)過這項實驗?!保?,也沒有人制造人造卵子。
Clark的小組和其他實驗室基本上停留在第三步。在將來自身體的細胞變成iPS細胞的步驟之后,第三步是將其培育成生殖細胞的早期前體。在小鼠的研究中,一位日本研究人員Katsuhiko Hayashi將前體細胞與胚胎卵巢細胞(發(fā)育初期的卵巢)結(jié)合起來,這些細胞是在妊娠第12天從不同的小鼠身上取得的。人造卵巢最終形成,并產(chǎn)生經(jīng)歷性別特異性分化(步驟4)和減數(shù)分裂(步驟5)的細胞,并成為配子(步驟6)。
其他研究人員,劍橋的Azim Surani和以色列Weizmann科學研究所的Jacob Hanna,已經(jīng)同時采用人類胚胎干細胞和iPS細胞進行第三步培養(yǎng),將其轉(zhuǎn)化為可產(chǎn)生卵子或精子的前體細胞。現(xiàn)在在京都大學的Surani之前的學生Mitinori Saitou也完成了這項壯舉。
這是一個令人印象深刻的成就:他們已經(jīng)培育出了通常在妊娠第17天在人類胚胎中開始發(fā)育的細胞。但是下一步,將這些前體細胞培育成成熟的卵子和精子是“非常巨大的挑戰(zhàn)”,Surani說??茖W家需要重新創(chuàng)造一個在人類自然發(fā)展中需要將近一年的過程。在人體內(nèi),科學家不能采用在小鼠體內(nèi)實用的快捷方式,從不同的老鼠身上取胚胎卵巢細胞。
在加州大學洛杉磯分校,Clark提到接下來需要的三個步驟才能將人造配子變成“成熟的配子”。
Chen給我看的那些類似變形蟲的iPS細胞被安置在一個培養(yǎng)皿里,他從顯微鏡上拿起培養(yǎng)皿,將它放到生物安全柜中。在那里,他分離了一部分細胞,放到新的培養(yǎng)皿中,并添加了一種含蛋白質(zhì)和其他成分的液體,以幫助細胞生長。他把細胞放入培養(yǎng)箱一天; 然后他會再次收集細胞并添加更多成分。大約四天后,理想情況下,細胞會長成一個大小為肉眼可見的沙粒。這個球中含有配子的前體。Clark的實驗室和其他國際團隊正在研究這個球狀物,了解它的性質(zhì),希望它能提供步入第六步的線索,一種人造的人類配子。
她說:“我認為我們距離制作研究級配子的時間不到10年。將技術(shù)商業(yè)化需要更長的時間,而且沒有人可以預(yù)測這么多,或者成本有多大?!?/p>
即便如此,同性生殖將面臨更多的生物障礙:科學家需要以某種方式將來自具有兩條X染色體的女性的細胞制成具有一條X染色體和一條Y染色體的精子細胞,或者相反,將XY男性細胞轉(zhuǎn)變?yōu)閄X女性卵細胞。十年來,這兩個步驟是否可行都一直備受爭論。十年前,國際干細胞,倫理和法律聯(lián)盟Hinxton集團預(yù)測,利用女性細胞制造精子將是“十分困難,甚至是不可能的”。但基因編輯和各種細胞工程技術(shù)可能會帶來更多的解決方法。 2015年,兩位英國研究人員報告說,“通過將來自一方的遺傳物質(zhì)注射到另一方的卵子中,女性理論上可以有后代。但這種方法產(chǎn)下的孩子都是女孩,因為不會涉及Y染色體?!?/p>
還有另一種可能性:女人甚至可以通過單性生殖繁殖后代,這意味著“處女的誕生”。
同性戀家庭
最大的問題仍然是社會是否會需要這項技術(shù),LGBTQ家庭什么時候會選擇使用這項技術(shù)。目前先進的生殖技術(shù)已經(jīng)讓人類的繁殖的方式多樣化,這些方式以前可能無法實現(xiàn)。同時,這些技術(shù)也擴大了家庭的概念,超越了傳統(tǒng)的Ozzie and Harriet 的異核家庭。許多單身父母現(xiàn)在將他們的配子捐贈者也當成家庭成員。許多LGBTQ家庭的成員包括卵子和精子的捐贈者,以及幫助撫養(yǎng)孩子的親友。
因此,可以理解為什么社會和法律觀察人士已經(jīng)在考慮人造配子對家庭形態(tài)的潛在影響。如果女同性戀家庭不需要精子捐贈者,男性同性戀也不需要卵子捐贈者,“那么父母和家庭的隱私更容易受到保護”,喬治華盛頓大學法學教授索尼婭蘇特爾在Journal of Law and Biosciences上寫道。
女人能夠單性繁殖,女權(quán)版的雅典娜從宙斯的頭中誕生。
然而,具有諷刺意味的是,這項技術(shù)還可以創(chuàng)造一些相當傳統(tǒng)的東西 - 一個生物核心家庭,盡管看起來很像Ozzie和Ozzie。 UC Hastings法學院的法學教授Radhika Rao說:“合作生殖為家庭的全新定義鋪平了道路,這真正有助于推廣婚姻平等運動。 “IVG可能會使它們永存,而不是挑戰(zhàn)不合規(guī)范的價值觀念?!?/p>
這就是為什么Renata Moreira不確定自己是否會選擇這項技術(shù)。她說:“這可能會消滅挑戰(zhàn)并擴大家庭概念的機遇?!?/p>
發(fā)明新的生殖技術(shù)是為了擴大我們的選擇范圍,而不是限制,因為卵子冷凍和體外受精能夠使婦女暫停甚至延長其生物鐘。在接下來的幾十年里,IVG可以顛覆生物學,讓本來無法匯聚在一起的遺傳密碼匯集在一起。這樣,塑造家庭將變得更加自由,我們可以根據(jù)個人價值觀和愿望塑造家庭,人類也會朝著全新的方向進化。
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