分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

福音還是惡夢?三親嬰兒即將問世!──《BBC知識》

英國去年獨步全球通過立法,允許採用「粒線體轉移」的人工生殖技術,最快今年就能誕生第一名擁有「三親」DNA 的嬰兒。為何許多父母想換掉只占人類基因體 0.1% 的粒線體 DNA?這麼做會有倫理的疑慮嗎?

三親嬰兒將問世_Page_5_Image_0005

世界第一位試管嬰兒布朗,拿著當初孕育她的試管。

作者/柔伊.科米爾(Zoe Cormier)
譯者/賴毓貞

2015 年 2 月,英國國會投票通過 2008 年人類受精與胚胎學法修訂案,允許帶有粒線體疾病的家庭使用「三親」試管嬰兒技術。這些疾病的致病基因是透過有「細胞電池」之稱的粒線體,由母親遺傳給子女。

三親嬰兒將問世_Page_2_Image_0006

粒線體是細胞的「電池」,也擁有自己的DNA。

粒線體是細胞裡小型扁盤狀的胞器,主要功能是製造生物的能量貨幣 ATP。不同類型的細胞所含的粒線體數量可能差異很大:紅血球當中一個都沒有,而每個肝細胞可能有多達 2,000 個粒線體。人類卵細胞和大部分細胞一樣,粒線體分布在細胞質中,精子細胞的粒線體則全部集中於尾部。受精期間,帶有基因的精子頭部進入卵細胞,尾部(包括粒線體)則留在外面,這就是為什麼我們只會遺傳到母親的粒線體DNA

如果粒線體功能異常,可能會導致多種目前無法治療的疾病,病徵通常會出現在腎臟、心臟、肝臟、腦、肌肉和中樞神經系統等最需要能量的器官。

粒線體疾病的患者常常活不過嬰兒期,不過也可能發生在青少年或成人時期。估計英國每 200 名兒童就有一名某種基因突變的帶原者,可能在某個階段發展出粒線體疾病。每一年,6,500 名新生兒中,就有一名天生罹患重度粒線體疾病,他們無法長大成人,甚至無法活過週歲。

莉茲.寇蒂斯(Liz Curtis)的女兒莉莉在八個月大時死於萊氏症(Leigh Syndrome)。寇蒂斯說,「粒線體疾病既可怕又殘忍,尤其當你身為父母卻束手無策。」雖然莉莉很小就去世了,不過其他相同疾病的患者通常可以活到五至十歲,他們的身體會漸漸退化。寇蒂斯說,「看著孩子逐漸無法走路、說話、進食,最後無法微笑,實在令人心碎。」為了紀念女兒,她創立了莉莉基金會,協助有粒線體疾病孩子的家庭,並資助相關療法的研究,因為當時沒有任何方式能夠阻止莉莉的死亡。

隨機分配的沉默殺手

英國目前每年有超過 150 名新生兒罹患重度粒線體疾病,他們自己或他們的家庭往往渾然不知。新的研究顯示,粒線體異常可能也與攝護腺癌和阿茲海默症等老年疾病有關。寇蒂斯就和大多數的父母一樣,完全不知道她帶有什麼基因缺陷,「我從來沒聽過粒線體疾病,我的家人也是,這完全出乎我們意料之外。」

為什麼有些人和寇蒂斯一樣,帶有突變的粒線體基因但本身沒有出現症狀?主要是因為粒線體具有奇怪的「異質性」。

人體內所有非生殖細胞的細胞核都含有完全相同的 DNA,但是粒線體基因卻非如此。細胞分裂時會複製染色體,讓分裂後的兩個子細胞收到相同的染色體,但是小小的粒線體(別忘了,一個細胞可能有多達 2,000 個粒線體)是隨機分配到兩個子細胞中,哪個子細胞會得到帶有什麼基因的粒線體是機率問題。這說明了為什麼未必每個兄弟姊妹都會遺傳到粒線體疾病,以及為什麼母親帶有危險基因但毫無警覺。

因此,可能造成疾病的突變基因會隨機且不均勻地散布在不同細胞中。致病的粒線體突變基因不只因人而異,在同一人的不同組織之間也有差異:我們每個人體內的粒線體就像是馬賽克拼花。任何細胞中異常的粒線體基因必須達到特定的數量門檻才會發病。

屏除缺陷粒線體

三親嬰兒將問世_Page_6_Image_0002

粒線體捐贈可能像試管嬰兒一樣,成為常態的治療方法嗎?

2015 年初在英國通過合法的技術讓媽媽產下的寶寶具有媽媽的基因,但又不會遺傳到危險的粒線體突變基因。這樣的過程稱為「粒線體捐贈」或「粒線體轉移」。帶有異常粒線體基因的女性如果想要生小孩,可以選擇從卵細胞中取出細胞核 DNA,植入擁有健康粒線體的捐贈者卵細胞中,接下來以父親的精子讓這顆卵受精,再將受精卵植入母親子宮內,後續則為一般的懷孕過程。英國新堡大學惠康基金會粒線體研究中心最近的研究結果估計,英國有 2,473 名女性可能將粒線體疾病遺傳給子女,她們可能是這項技術的受益者。

寇蒂斯說,「我非常高興修訂案通過了。知道有風險的家庭能夠擁有健康的小孩,就是最棒的回報。」

三親其實並非首例

媒體將這個方式誕生的小孩稱為「三親寶寶」,因為他們帶有三人的 DNA(雖然只有 37 個基因是來自捐贈者的卵細胞,而來自母親的基因多達兩萬個)。

英國倫敦大學學院兒童健康研究所的小兒代謝醫學教授莎米瑪.拉曼(Shamima Rahman)從 20 年前就開始研究粒線體疾病,她表示,「聽到『三親嬰兒』這個詞讓我感到非常遺憾。我們面對的是一系列沒有人真正了解的疾病,更不用說要治療了,這很令我擔心。這些疾病讓患者極度衰弱,讓父母心碎。」

「三親」這個詞除了聳動,就許多方面也誤導視聽。第一,捐贈粒線體的女性完全沒有參與養育小孩。第二,細胞核中有兩萬個基因,而粒線體內的 DNA 非常少,只有 37 個基因,占整個基因體的 0.1%。第三,帶有三名父母 DNA 的小孩早就已經出生於世了

研究發現代理孕母會將微量的粒線體 DNA 傳給她們懷胎九月的寶寶。此外在 1990 年代晚期也發現,利用試管嬰兒技術「卵細胞質轉移」(將年輕捐贈者的卵細胞質注入較年長女性的卵細胞中,以提高後者生殖的成功率)生下的小孩,後來會帶有少量的捐贈者DNA,其中有些小孩至今仍好端端地活著。然而美國食品藥物管理局(FDA)在 2001 年禁止了卵細胞質轉移這項療法,FDA 至今也尚未核准前面所討論的粒線體捐贈新技術。

三親嬰兒將問世_Page_3_Image_0003

艾蘭娜.沙瑞南(Alana Saarinen)是經由「卵細胞質轉移」的試管嬰兒技術而誕生,FDA 在 2001 年禁止了這項技術。

不過粒線體捐贈不同於代理懷孕和細胞質轉殖,有個簡單的原因:它是蓄意製造「DNA 來自三名父母的小孩」。刻意改變孩子可遺傳的 DNA,這件事本身就比較讓人不安。這和藥物療程不一樣,基因的變化會遺傳給後世子孫。2014 年,遺傳學與社會研究中心(CGS)執行董事瑪西.達諾夫斯基(Marcy Darnovsky)在《紐約時報》的評論中表示,用這項技術產生「基改嬰兒」(不可否認這個字眼很有煽動力)是「踏出危險的一步」以及「極端的做法」。當然這篇評論引起了大眾的恐慌,害怕粒線體捐贈可能會產生「訂做嬰兒」(儘管事實上粒線體基因不會影響眼睛顏色等等看得到的性狀)。美國內布拉斯加州的共和黨眾議員傑夫.福騰伯里(Jeff Fortenberry)甚至稱之為「可怕的優生學複製人」。

先別提這些不經大腦思考的說法,這項技術的確需要謹慎斟酌。透過研究,我們漸漸發現粒線體不單單是「電池」,它還會影響神經訊息傳導的速率,在肝臟處理有毒的氨,以及在計畫性細胞死亡中扮演重要角色。此外,遺傳資訊會在細胞核和粒線體之間不停往返運送,這表示將一名女性的粒線體換成另一名女性的粒線體,可能會對後代造成預期之外的影響。

然而,關於粒線體置換技術最令人苦惱的事實可能是:帶有粒線體疾病的家庭中,只有少數適用這項技術

我們現在知道細胞核 DNA 中可能有 1,000 至 1,500 個基因會製造粒線體所必需的蛋白質,而這些基因也可能發生錯誤。可能只有四分之一的粒線體疾病是由粒線體本身的基因引起。拉曼解釋道,「甚至在超過 20 年以前,我們就已經知道罹患粒線體疾病的小孩大多沒有突變的粒線體 DNA。」換句話說,剩下四分之三帶有粒線體疾病的家庭,無法藉由粒線體捐贈技術來保護他們的小孩。

不過英國人類受精與胚胎學管理局(HFEA)進行三次科學審查之後,認為這是安全的療法。「英國國會的這項決定相當大膽,不過是在了解情況、深思熟慮之後所做的決定。」英國國會議員兼任衛生部政務次長的珍.艾利森(Jane Ellison)在 2015 年 2 月向下議院這麼說,「這是在可靠的管理制度之下進行獨步全球的科學技術,對於受影響的家庭而言,是幽暗隧道盡頭的光。」

試管嬰兒新里程

三親嬰兒將問世_Page_5_Image_0008

現在試管嬰兒相當常見,但是在第一位試管嬰兒布朗出生的年代,可是轟動全國的頭條新聞。

1978 年 7 月 25 日,約翰與萊絲莉的小孩,也是世界第一個試管嬰兒露易絲.布朗(Louise Brown)誕生於英國奧德漢綜合醫院。當時,大家擔心會創造出鐘樓怪人般的怪物,也質疑人類不該扮演上帝的角色,甚至有些人寄騷擾信件給布朗家,讓他們飽受奚落。然而,現在透過試管嬰兒技術而誕生的孩子已經超過 500 萬人

最終,醫師相信這項新技術將循著試管嬰兒技術的腳步,成為改變生命的常態療法。

 

【完整內容請見《BBC知識國際中文版》第55期(2016年03月號)。版權所有,轉載請註明出處。】

你的行動知識好友泛讀已全面上線

每天有成千上百則內容透過社群與通訊軟體朝你湧來,要從混雜著偽科學、假消息、純八卦的資訊中過濾出一瓢知識解渴,在這時代似乎變得越來越難?

為了滿足更多跟我們一樣熱愛知識與學習的夥伴,現在我們很害羞也很驕傲地宣布,手機閱讀平台——泛讀 PanRead iOS 版和「泛讀」Android 版都上架啦!使用後有任何心得或建議,都歡迎與我們分享喔

立即下載 優質知識不漏接

 

 

 

關於作者

《BBC Knowledge》為BBC FOCUS、BBC HISTORY、BBC WILDLIFE三本雜誌的精華本,是一本內容權威、親近性高的知識普及雜誌。