为什么现在很少提“克隆”了?看下“多莉”的一生,或许你会明白

24年前的今天(1996年7月5日),“克隆羊”多莉诞生,这是一只通过现代工程创造出来的雌性绵羊,也是世界之初第一个成功克隆的人工动物。

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克隆生物体是需要一个完整而复杂的操作体系的,以多利羊为例,研究人员先将一个绵羊卵细胞中的遗传物质吸出去,使其变成空壳,然后从一只6岁的母羊身上取出一个乳腺细胞,将其中的遗传物质注入卵细胞空壳中。

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这样就得到了一个含有新的遗传物质但却没有受过精的卵细胞。这一经过改造的卵细胞分裂、增殖形成胚胎,再被植入另一只母羊子宫内,随着母羊的成功分娩,“多利”来到了世界。

“多利”的基因组,全都来自单亲,这才是真正的无性繁殖。因此,从严格的意义上说,“多利”是世界上第一个真正克隆出来的哺乳动物。

在苏格兰降生,从此拉开了克隆哺乳动物的序幕,各国对这项研究投入了庞大的经,。在那之后,随着克隆鼠、克隆牛乃至各种克隆珍稀野生动物的步步突破,甚至我们的教科书都介绍了多莉羊的诞生。

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然而从1996年到2020年,24年过去了,克隆技术却越来越少出现在我们的视线,就连“多莉羊”之父威尔默特都宣布放弃克隆技术。

这究竟是为什么呢?其实我们从“多莉羊”的结局就可以看出。1996年7月5日,多莉羊诞生,然而2003年2月,多莉就不幸去世,仅存活了7岁,普通绵羊的寿命平均在12岁左右,这也意味着通过这样的方式克隆出来的个体,很多会带有先天疾病,畸形,一出生很早就会夭折。就连克隆多莉的研究人员也曾表示,多莉简直就是个奇迹。

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多利羊的诞生看似简单,但是却包括取卵方法、卵细胞保存环境、显微操作方法、卵细胞激活方法、胚胎培养环境、胚胎移植方法等几大模块数十处技术细节,每一个技术细节都会对克隆生物造成未知影响。

当初研究人家曾通过克隆技术复活灭绝动物庇里牛斯野山羊,成功诞生了一只重两公斤的复制羊,这是全球首只克隆诞生的灭绝生物。

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然而西莉雅的分身还是在短短十分钟后死了。后来的验尸结果显示,小羊的其中一个肺多长了一个巨大的肺叶,如肝脏般密实,没有任何方法能救活它。

到目前为止,研究人员还是没有搞清楚克隆技术的什么环节会导致克隆生物的早衰,只是知道克隆过程中的某些操作使DNA发生变化,妨碍了端粒酶起作用。端粒维持着染色体的稳定。端粒因细胞分裂而变短到一定程度时,细胞就会死亡。端粒破损会导致DNA变得脆弱、容易发生变异,可能导致一些与衰老有关的疾病,如动脉硬化和某些癌症。

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直到目前为止,之前克隆的动物,比如绵羊、山羊、小鼠、大鼠、牛、狗等等,克隆技术细节往往可以互相参考,克隆绵羊的技术参数稍微修改一下就能用在小鼠身上。这也意味着克隆技术在过去的24年里并没有获得什么突破性的进展。

除此之外,克隆生物必须通过母体生育出来,这点有点儿像试管婴儿,在实验室长成胚胎,但最终必须经过子宫的孕育,他们的出生与成长和普通婴儿无异。克隆生物也是这样,所以绕不开伦理这一关。

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这些都导致了克隆技术如今备受冷落。

“多莉羊”之父威尔默特曾公开表示克隆技术已经走到终点:

我们应该为科技带来的新发展感到兴奋与激动,但是,我们也必须意识到,新事物有时候也可能是危险的。人们必须学会控制,就像克隆人,这是残酷的、不公平的,我们应该阻止它发生。

目前,许多科学家开始另辟蹊径,研究iPS细胞(诱导性多能干细胞),即能让人体表皮细胞被诱导成为具有胚胎干细胞活动特征的方法,由于能被诱导成任何类型的细胞,iPS细胞有潜力被用于治疗多种疾病,因而备受厚望,包括威尔默特,他认为这是对细胞的编程重组,它方便,廉价而且没有任何伦理问题

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iPS细胞制备流程示意图。①:体外培养体细胞;②:通过慢病毒载体向细胞转入山中因子,红色表示表达外源性山中因子的细胞;③:将细胞转移到胚胎干细胞培养基;④:iPS细胞形成胚胎干细胞样的细胞团块。图片来源:Y tambe/ wikipedia.org

这项技术自一出现就成了克隆技术最强有力的竞争对手,于是大量的资源和智库开始被调离克隆技术领域。克隆仿佛成了一个被打入冷宫的妃子,曾经使科学界狂热的学术竞赛似乎从此归于寂静。

不过,ISP细胞会不会也和克隆技术一样,还要看最后的实验结果,而克隆技术是否又会东山再起,也要看科学家有没有实质性的突破,科学的发展,就是一步一步不断摸索,不断试错。

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