第一次由血细胞制成的人类未成熟鸡蛋

我们都知道如何制作婴儿：精子遇到卵子，分子魔法发生，整个人从一个细胞中复活。但这是唯一的方法吗?

十年来，科学家们一直在激烈地竞相重新定义我们所知道的繁殖。依靠诺贝尔奖获奖技术，这些细胞重编程人员正在精心揭示可以将皮肤或血细胞转变为其他细胞类型的密码 - 包括将一代与下一代联系起来的细胞类型。

如果它们成功，其意义令人兴奋：通过简单的抽血或面颊拭子，科学家们可以消除这些细胞的身份，并将它们转化为真正的精子或卵细胞。不孕症可能已成为过去。无论年龄大小，女性都可以生孩子。科学家们甚至认为，有一天我们可能会让男人的皮肤细胞变成卵子而女人变成精子 - 这种“性逆转”可能会让同性伴侣重生。

要明确：我们还没有。虽然科学家们早已掌握了从皮肤细胞回到干细胞(称为iPSCs)的旅程，但追求这些新生的干细胞变成未成熟的卵子一直是一个令人生畏的难题。更大的谜团是如何通过成熟的生化管道逐渐诱导未成熟细胞，使它们准备好接受精子。

但哈佛大学的干细胞生物学家George Daley博士认为我们很接近。最近的进展“绝对清晰，令人叹为观止”，他在2017年表示。该领域的其他人一致认为解决方案可能触手可及 - 甚至可能在一两年内。

他们是对的。上周，日本研究小组在“科学”杂志上发表了一篇将人体血细胞转化为未成熟卵子的公式。在由小鼠卵巢细胞制成的人工子宫的帮助下，人类细胞经历了DNA变化，模仿了10周龄正常人类卵子中的DNA。

由此产生的鸡蛋远不是完整的鸡蛋，它们还不能受精以产生人类胚胎。

但是“不能否认这是一个壮观的下一步，”布朗大学的Eli Adashi博士说，他没有参与这项研究。“考虑到人类的这种困难，[这项新研究]在某种程度上打破了局面。”

实验室制造的老鼠的尾巴

实验室种植的鸡蛋在2016年从“不可能”到“神圣废话”急剧转变。利用鼠尾的细胞制造iPSC，由京都大学的Mitinori Saitou博士领导的团队梳理了精确的步骤和分子需要将这些细胞转变为“原始”生殖细胞 - 细胞在发育阶段的早期阶段，它们仍然可以转化为卵子或精子。

然后是冲击：团队将那些原始细胞粘在一个小鼠卵巢细胞的茧中，这提供了必要的环境 - 也许是分子指令 - 成长为成熟的成熟卵细胞。这是生命史上第一次将卵细胞制成体外。

更重要的是，然后将卵子施肥以产生8只健康的小鼠幼崽，最终继续拥有自己的幼崽。

在研究发表后，iPSC的发明者山中伸弥称该团队为“天才”。

然而，如何将老鼠和男人联系在一起却令人头疼。该团队的人工卵巢是由胎鼠收获的组织制成的。在可用性和道德方面，从人类胎儿组织制作类似的孵化器很麻烦。当时，该团队认为他们可能被迫从iPSC制备支持卵巢细胞 - 这是一个具有挑战性且耗时的额外步骤。

一个糟糕的生命摇篮

正如上周同一团队所报告的那样，诀窍在于人 - 鼠杂交。

这一次，从女性人类抽取的血细胞开始，该团队再次制造了原始的生殖细胞。然后他们小心翼翼地将这些细胞移植到由小鼠胎儿卵巢组织制成的摇篮中，该摇篮组成了一种活的培养皿。

该团队辛苦地将细胞培养了四个月。细胞坐落在人工卵巢内，慢慢开始重塑整个遗传景观。首先，细胞迅速脱落一个小的化学基团，通常在整个基因组中标记DNA，就像正常的七周大的蛋一样。另一方面，细胞开始复活X染色体的非活性拷贝，这也是卵细胞正常成熟所必需的。

最后，血细胞已经完全转化为新的东西：卵子，卵子是人类胚胎在怀孕前三个月发育的成熟卵子的前体。

作者总结说，这些发现首次提供了人类iPSC有可能转变为生殖细胞的概念验证。

下一步

这并不是说实验室成长的婴儿即将来临。

“我认为这是一个重要的步骤，但这是在干细胞制成的卵子和精子可用之前必须采取的几个步骤之一，”斯坦福大学的生物伦理学家Henry Greely博士说，他没有参与这项研究。 。“这比以前任何人都用人类蛋更远，但它还不是一个鸡蛋。”

承认作者的一个核心谜团是，为什么小鼠原始生殖细胞在人工卵巢中长到完全成熟，而由人类细胞制成的那些则没有。很可能的是，小鼠环境可能无法提供人类卵子成熟所需的所有信号和营养素 - 这是一个从人类出生到青春期的漫长过程。

作者说，未来的研究将不得不“探索最后一个重要步骤的策略和机制”：将未成熟的卵子转化为成熟的卵细胞。

还有一个更大的障碍等待着：明确证明血液转化卵细胞正常工作的唯一方法就是给它施肥并使其生长 - 或许完全可以成为一个活生生的呼吸宝宝。

如果那个实验让你感到沮丧，那么你并不孤单。Saitou和他的团队非常清楚跨越界限的道德含义。相反，该团队正计划在猴子身上重复他们实验室培养的老鼠实验。

“我们需要证明的是，我们可以生产优质，优质的鸡蛋。为此，我们需要展示后代，“Katsuhiko Hayashi博士说，他曾与Saitou一起参与2016年鼠标研究。此外，对猴子的研究也将很好地代表该程序在灵长类动物中是否安全 - 也就是说，如果生成的小猴子是健康的，并且它们是否可以产生自己的后代。

如果成功，社会影响是巨大的。投资者和体外受精诊所已经在戏弄“胚胎农场”的想法。当鸡蛋和精子变得便宜时，可以为一对寻求生育治疗的夫妇定期制作数百个实验室制造的胚胎。基因测序可以清除麻烦的那些，例如遗传上适应阿尔茨海默病或心脏病的那些。

为什么不进一步呢?实验室培养的胚胎将成为基因编辑的完美基质，可以完全消除疾病风险或增强先天能力，在辅助生育和“设计婴儿”之间建立直接关系。

对于蒙大拿州立大学的Renee Reijo Pera博士来说，对科幻生殖未来的猜测 - 无论是光明的还是反乌托邦的 - 现在已经超越了这一点。最终目标很简单：帮助那些患有不孕症的人。

“我不认为像体外配子发生[试管卵子或精子]这样的东西是可怕的。我看到一群人正在受伤，“她说。