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来源:利维坦

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利维坦按:如果真按文章所说——人类的同性繁殖可能在10年内实现,可想而知这将成为多少人的福音。届时人类将突破男女合作孕育下一代的生理条件,使得同性恋人群不再需要依靠关系之外的异性捐赠生殖细胞,而能够仅靠自己的遗传物质创造生命。

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本文基于创作共同协议(BY-NC),由Stultus Verus在利维坦发布

图片右侧是一个iPS细胞的群落,每一个这样的群落都可以在一定条件下演变成为一个精细胞或卵细胞。科学家们正在探寻这种演化的机制。(图片由加州大学洛杉矶分校广泛干细胞研究所提供)

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勒娜特·莫雷拉(Renata Moreira)一岁的女儿刚刚学会说话。这位小姑娘叫莫雷拉“妈咪”,叫她的另一个母亲“妈妈”,这位母亲是莫雷拉的前妻罗丽。至于那位捐献精子帮助小女孩来到这个世界的男性,被她叫做“Duncle”,这是捐献者叔叔(Donator Uncle)的简称。两位母亲的精子捐献者是勒娜特的弟弟。

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经过几个月的研究,以及对家庭价值的思考,她们认为要一个与自己有血缘关系的孩子是重中之重。“我们并不是反感领养,”莫雷拉说道,她是一家致力于提高LGBTQ家庭权益的非营利组织“我们的家”(Our Family Coalition)的执行董事。“我们希望孩子的身体里能够携带我们的祖先留给我们的遗传密码。

莫雷拉是拥有部分葡萄牙血统的巴西人,而罗丽是意大利人。由于她们都希望能够传承自己的基因,她们请求勒娜特的兄弟捐献自己的精子,以便与罗丽的卵子结合。她们的妇产科医生使用体外受精技术在培养皿中孕育胚胎,并将其植入莫雷拉的子宫,使她成为女儿的“怀孕载体”。

据加州大学洛杉矶分校(UCLA)威廉姆斯研究所估计,全美约有600万同性恋、双性恋或跨性别父母希望与子女建立生物联系,可是即使社会对同性恋父母的羞辱在不断地减少,留待他们考虑的事依然有很多。他们不得不面对个人价值观、医学技术、产科医生、生殖细胞捐献者或代孕母亲等重重障碍。

不过这样的情况可能很快就会有巨大的转变。体外配子发生(In-Vitro Gametogenesis, IVG)是一项正在研究中的技术,它可以使同性父母们完全通过自己的遗传物质来繁育婴儿。具体地说,这项技术能够将人体内的其他细胞转变为精细胞或卵细胞。

干细胞科学家山中伸弥。图源:UCSF

干细胞科学家山中伸弥。图源:UCSF

关于IVG的研究已经进行了20年,但直到日裔科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)的一项研究发现才使这项技术获得了真正的成功,他也因此获得了诺贝尔奖。在2006年,他发现了一种能够将人体内任何细胞,甚至是易于收集的皮肤细胞和血细胞,转化为诱导性多能干细胞(iPS细胞)的方法,而后者可以分化为人体内的任何一种细胞。在这个突破之前,再生医学领域的科学家们只能从冷冻人类胚胎中获得十分有限且饱受争议的干细胞。

一群来自世界各地的科学家们正竞相将人类iPS细胞转化为精细胞和卵细胞。

2016年,日本京都大学的研究人员宣称成功将小鼠尾部的细胞转化为iPS细胞,进而获得了卵细胞,并继续培育出了幼鼠。在产生生殖细胞(也称为配子)的过程中还有许多步骤需要完善,以使其能够应用于人体。

如果这项研究成功,首要的应用就是解决不育症:男性可以由体内的其他细胞获得精子,而女性可以获得卵子。而一个更灵活的应用是,人们还可以从男性体内获得卵子,从女性体内获得精子。比起生殖医学,这项技术将在体外受精领域中带来更巨大的变革。它将以我们从未想象过的方式改变我们的家庭观念。

今天的同性伴侣们不得不让自己的孩子继承其他人的遗传物质。人造配子可以改变这个状况。图源:UCSF

生殖细胞!

目前,一个国际科学家小组正在尝试重现小鼠的实验,并将人类iPS细胞转化为精子和卵子。

其中一位关键人物是加州大学洛杉矶分校的干细胞生物学家阿曼德·克拉克(Amander Clark)。在一个周五的下午,她带着笔者参观了她的开放实验室并介绍了一位来自中国的博士后研究者陈迪(Di Chen),后者正在研制人造配子。我们进入了一个配备显微镜、控温孵化器和生物安全柜的小房间,学生们在这里进行iPS细胞相关的工作。陈向笔者展示了显微镜中新产生的iPS群落,它们看上去像一个大型的阿米巴原虫。

克拉克介绍说,从这样的细胞生成可用的卵细胞或精细胞需要6个主要步骤。这些步骤都在小鼠实验中成功了,但在人体中做同样的事情并不容易。(2016年,科学家们报告了一项将皮肤细胞转化为精子的实验。克拉克对其的评价是“有趣的进展——但没人成功重复过这个实验。”)目前还没有人成功产生制造出人造卵细胞。

克拉克的团队和其他实验室大都停滞在第三步中。在将体细胞变为iPS细胞之后,第三步的目的是使其蜕变成生殖细胞的早期前体。在小鼠实验中,一位日本研究人员林克彦(Katsuhiko Hayashi)成功将前体细胞与胚胎卵巢细胞(发育初期的卵巢中的细胞)结合。这些细胞是在妊娠第12天从不同的小鼠取得的。由此可以形成人造卵巢,并经过性别特异性分化(第四步)和减数分裂(第五步),最终得到配子(第六步)。

 陈迪和阿曼德·克拉克在实验室里。(图片由Reed Hutchinson/加州大学洛杉矶分校广泛干细胞研究所提供)

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其他一些研究者,如剑桥大学的阿奇姆·苏拉尼(Azim Surani)和以色列魏茨曼科学院的雅各布·汉纳(Jacob Hanna)几乎同时完成了采用人类胚胎干细胞和iPS细胞进行第三步培养,将其转化为可产生精子或卵子的前体细胞的内容。斋藤通纪(Mitinori Saitou)曾是苏拉尼的学生,目前在京都大学,他也完成了这项壮举。

这是一项杰出的成就:他们已经制造出了在人类妊娠约第十七天时才会在胚胎中发育的东西。但是下一步的目标,将这些前体细胞培育成成熟的卵子和精子,被苏拉尼描述为“非常非常巨大的挑战”。它要求科学家们必须重现一个过程,而这个过程在自然环境下需要花费将近一年的时间。而他们在小鼠实验中采用了从其他小鼠个体获得胚胎卵巢细胞的捷径,但这在人类身上并不可行。

在加州大学洛杉矶分校,克拉克将制造配子的后三个步骤称为“成熟瓶颈”。

陈展示给我的类似阿米巴原虫的iPS细胞静静地躺在培养皿中,他将这个培养皿从显微镜上取下,放入生物安全柜中。在那里,他将细胞分离到新的培养皿中,并加入了一种含蛋白质和其他成分的液体,来促进细胞生长。他把细胞置于培养箱中一天,然后再次收集细胞并添加更多成分。理想状况下,大约四天后,这些细胞会长成一个肉眼可见的小粒,其中包含配子的前体。克拉克的实验室和其他一些国际团队正在研究这种小粒的性质。科学家们企图从中获得线索,从而进入第六步——制造人类的配子。

她说:“我认为我们在10年内就能在实验室中制造出用于研究的配子。”将这项技术商业化可能需要更长的时间,而目前无法预测它的成本。

这之中的一些iPS细胞已经被诱导成为配子的早期前体。接下来的步骤将会更困难。(图片由加州大学洛杉矶分校广泛干细胞研究中心提供)

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“即便到那时,同性生殖还将面临更多的生物障碍:科学家们需要设法将从女性那里获得的具有两条X染色体的细胞转变为具有一条X染色体和一条Y染色体的精细胞,或者将有XY染色体的细胞转变为XX染色体的卵细胞。近十年来,人们一直在争论这两个过程是否可能。10年前,欣克斯顿小组(Hinxton Group),是一个关于干细胞、伦理和法律的国际协会,他们预测:从女性细胞制造精子将是“困难,甚至是不可能的”。但基因编辑和其他各种细胞工程技术可能会有助于这个问题的解决。2015年,两位英国研究人员称,通过将来自一方的遗传物质注射到另一方的卵子中,女性理论上可以产生后代。用这种方法只能产生女婴,因为没有Y染色体。

还有另一种可能性:女性可以通过复制自身来进行孤雌繁殖。这意味着“童女生子”成为现实。这仿佛是希腊神话中宙斯从头中生出雅典娜的故事的女性版本。

同性核心家庭

问题是,社会是否需要这项技术——以及LGBTQ家庭使用它的频率。目前的技术已经很大地丰富了我们生殖的方式,并使一些曾经无法生殖的人获得了繁育后代的机会。以后的家庭再也不是像《奥兹和哈里特的冒险》(译者注:美国50年代的一部电视剧)那样的传统核心家庭了,家庭的概念因为这些技术被扩大了。许多单身父母将他们的配子捐献者看作家庭成员。许多LGBTQ家庭会和那些提供卵子和精子的朋友或亲属一起合作抚养孩子。

因此,社会和法律观察员已经在考虑人造配子对家庭形态的潜在影响。该项技术意味着女同性恋情侣不再需要精子捐献者,而男同性恋情侣不再需要卵子捐献者,在其他方面,它也能使“那些准备为人父母的人,能够更容易地保护他们家庭的隐私和完整性”,华盛顿大学法学教授索尼娅·苏特(Sonia Suter)在法学和生物科学杂志上写道。

一位女性或许将能够自我繁衍,成为女性版的宙斯用头生出雅典娜。

具有讽刺意味的是,这项技术也可以创造一些相当传统的事物——生物核心家庭,虽然可能看起来更像《奥兹和哈里特的冒险》。加州大学哈斯廷法学院的法学教授拉迪卡·拉奥(Radhika Rao)说:“合作繁衍为家庭的全新定义铺平了道路,这对婚姻平等运动有实际的帮助。IVG技术不但没有直接挑战异性恋维护者(hetero-normative,原文中指的是一种认为异性恋才是规范的文化)的权威,还使得他们可以继续生活。 

这也是勒娜特·莫雷拉不确定是否要选择这个技术的原因。她说:“这可能使我们错过这个挑战并拓展家庭概念的机会。

不过,人类发明的新技术总是致力于拓展而不是限制我们的选择。卵子冷冻和体外受精使女性可以暂停或甚至延长她们的生物钟。莫雷拉说,在接下来的几十年里,IVG技术或许能使我们以违背生物学的方式,为曾经不能结合彼此遗传物质的恋人们做到这件事。这将增加我们塑造自己家庭的自由,从而满足我们的价值观和个人追求,并推动人类进化向全新的方向发展。

[责任编辑:李易安 PT033]

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