我们终于能与遗传性线粒体疾病告别了吗?(上篇)
每位父母都希望自己的孩子健康茁壮成长,拥有长寿幸福的人生。然而,这一愿望并非总能实现,有时甚至在孩子出生前就被遗传性疾病扼杀。其中,线粒体疾病尤为棘手。这类疾病通过母系遗传,有时甚至致命,它会破坏细胞能量生产,且相当常见,大约每5000人中就有一人受影响。
但近年来,随着医学科学的巨大进步,我们或许终于能与遗传性线粒体疾病告别了。这要归功于一项被称为“原核移植”(PNT)的技术,它是线粒体替代疗法(MRT)的一种。最近,这项技术在英国成功帮助8名健康婴儿诞生,这些孩子原本可能遗传线粒体疾病。然而,该疗法仍极具争议性,即使在MRT研究领先的国家也受到严格监管。
在这个分为上下两篇的系列文章中,我们将探讨线粒体疾病、不同类型的MRT技术如何缓解这些疾病的影响,以及相关的伦理和监管问题。
关于线粒体疾病
与大多数其他遗传性疾病不同,这类疾病不遵循孟德尔遗传规律。这是因为线粒体(因其负责产生约90%的细胞能量而被称为“细胞的动力工厂”)拥有独立于细胞核的DNA(mtDNA),因此遵循不同的遗传原则(仅由母亲遗传)。线粒体存在于除红细胞外的所有人体细胞中(红细胞无细胞核,呈圆盘状以更好地携带氧气和二氧化碳),其功能是将食物分子的能量转化为ATP(三磷酸腺苷),从而为几乎所有生物过程提供能量。
因此,线粒体功能受损会带来毁灭性影响,它会严重破坏ATP生产,导致能量不足。此外,线粒体疾病还可能引发多系统衰竭,因为它几乎会影响全身的每一个器官和组织。
MRT的类型
在介绍不同类型的MRT之前,需要指出的是,该疗法仅对*遗传性*线粒体疾病有效,无法治愈后天发生的线粒体基因突变,因为MRT操作均在分娩前完成。此外,以下MRT类型均部分依赖*体外受精*(包括从女性体内取出卵子、从男性体内收集精子、使精卵结合形成囊胚,再将囊胚移植回子宫),但MRT还需额外从第三方(捐赠者)体内获取卵子,并对母亲和捐赠者的卵子进行操作。
说完这些背景,让我们看看第一种MRT技术——细胞质移植(CT)。该技术于20世纪90年代末推出,由新泽西州圣巴纳巴斯研究所等机构率先应用。其操作是将捐赠者卵子的细胞质注入母亲的卵子,以“增强”胚胎活力(因为捐赠者的细胞质中含有健康的线粒体)。据报道,超过30名婴儿通过此技术诞生,但后来因FDA对基因修饰的担忧而被叫停。然而,细胞质移植存在重大缺陷:它仅引入部分捐赠者线粒体,而非完全替换,导致孩子出现异质性(两种mtDNA共存)。
结语
那么,未来的MRT技术将如何解决这一问题?这个疑问——以及另外3种MRT技术——将在本系列的下一篇文章中详细解答。
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