2016年07月02日讯 Lisa Ferlita曾非常希望再要一个孩子,但她当时尚未做好再次挑战遗传基因的准备。她说她不能做这样的决定,尤其已经有了两个生来就患有极其罕见的遗传性疾病孩子。
Lisa Ferlita说,“我们的胜算不大,因此我们必须做到我们能够做到的努力,以免再次生出有此种情况的孩子,因为这个情况太复杂了并且真不公平”。
对于Ferlita来说,她做母亲的路始终与公平与顺利无缘。现在,她每天的时间都花在照顾3岁的Lucia以及她7个月的儿子Anthony。尽管她对着孩子们一直在微笑,但这微笑的背后是她为失去另一个孩子的心碎。
“对于一个母亲来说,他出生的那一刻是我一生中最美好的时刻,而当这一切被夺走,真是非常痛苦”,Ferlita忍着泪水说。
她的第一个儿子,Vincent Ferlita出生于2011年2月25日。进入他生命的第八周后,Vincent无法再进食,他的肌张力很差,并伴有呼吸并发症。Vincent经历了遗传基因测试,但医生仍无法确诊。
经过6个月不停的测试检查、手术和抗争,Vincent还是于2011年8月23日去世了。“他们始终无法对于患病和离世的原因得出结论。他们认为是染色体的偶然变异,并认为类似情况不会再发生”,Ferlita解释道。
抱着希望的Ferlita又试着怀上了另一个孩子。2012年10月4日,Lucia来到了人世,但8周内噩梦再次降临。
“很多次我们都差点失去了她”,Ferlita啜泣,“我想是Vincent教我们如何照料Lucia”。
自从Vincent去世后,科学家们终于开发出一种新的基因检测方法。通过这个方法,他们能诊断出Lucia患有被称作“早发性肌病、反射消失、呼吸窘迫和吞咽困难(Early Onset Myopathy, Areflexia,Respiratory Distress and Dsyphagia. EMARDD)”的超级罕见遗传疾病。
Vincent现在是世界上第十五个被诊断的,Lucia是第十六个。检测同时发现,Lisa和她丈夫Russell均为EMARDD的携带者,他们家族中没有其他人有类似这样的情况。Lisa和Russell都没有任何EMARDD的症状,但由于他们携有相同的基因变异,他们因此有四分之一的机会生出带有疾病的孩子。
他们希望再要一个孩子,但他们想确保孩子是健康的。于是,他们找到了生殖药物集团(Reproductive Medicine Group)的SamuelTarantino医生。
她来找我做植入前基因诊断(PreimplantationGenetic Diagnosis, PGD)和植入前基因诊断(Preimplantation Genetic Screening, PGS),目的是生一个没有异常且基因正常的孩子。
通过体外受精(IVF)的方式,这对夫妇培养出3个存活胚胎,每个胚胎均经过了染色体异常以及EMARDD基因变异的测试。
Tarantino医生采用了植入前基因筛查来检查染色体的异常。染色体太多或太少会导致类似唐氏综合症或特纳综合症的情况。
而挽救了Ferlita一家的是植入前基因诊断。
“PGD诊断是看有瑕疵的那些小区域”,Tarantino医生解释。他说他们用探针寻找基因变异,“看看这些胚胎有否缺陷。我们选择没有缺陷的胚胎进行植入”。
Ferlita夫妇的胚胎中只有一个没有EMARDD,而那个胚胎就成长为今天的Anthony。如今的他是一个7个月大的健康男孩,但他也是一个EMARDD携带者,他只有在以后他要孩子的时候才需要考虑这个事情。
Ferlita继续说,“如果没有这样一个检测方法来保证婴儿没有这个问题,我们是绝不敢冒险再要另一个孩子的”。
Tarantino医生还说,对于那些知道有可能会生一个有遗传问题的孩子的父母来说,PGD检测是一个高水准的保障,这些遗传问题包括:囊性纤维化,镰状细胞,甚至乳腺肿瘤。
基因胚胎检测也有一些争议。它能且已被用于选择孩子的性别。John Legend和他的超模太太Chrissy Teigen就承认他们用这个方法诞出了一个女婴,而其他明星也有类似做法。
生殖药物集团不提供胚胎性别选择的服务。
Tarantino医生说,“我们想将来有可能发生的是你可以选择胎儿眼睛的颜色,头发的颜色,身高,体重,长相等,所以我们不想向那样危险的方向发展”。
面对外界的批评,Ferlita有选择做PGS和PGD的不同解释。“我和我丈夫经历了太多别人无法想象的痛苦,必须设身处地来讨论此事。如果看看那个孩子,看看7个月大的安东尼,你们不觉得是这是上帝的意图吗?如果不承认这一事实,那我就不知说什么好了”。
她希望其他家庭知道,如果你的病史中有遗传异常,这个检测是让他们拥有健康和快乐宝宝的医学正确途径。
近日有家长在讨论群分享了一个病例。患者是一位3岁的漂亮可爱小妹妹,由于小头畸形、语言认知落后、自闭症倾向、全面发育迟缓等症状,几个月前做了基因检测,发现她的COASY基因携带突变,医生据此诊断为 神经退行性疾病伴随脑铁沉积6型 。
椰菜君在此并非想要消费患者,但是觉得这是一个可以用来说明基因检测重要性的事例,并希望能够对这位小妹妹有所帮助( 本人不是医生,仅供参考! )
首先,神经退行性疾病伴随脑铁沉积是一种非常罕见的疾病,估计每一百万人中会发生1~3例。目前发现有15种基因在发生突变后会导致该病,病理表现为铁在大脑的苍白球和黑质等部位富集,影响神经的正常功能。这种铁的富集,甚至可以用MRI成像观察到。
发病率这么低,这种疾病显然是货真价实的罕见病。再见多识广、再经验丰富的医生,除非正巧对这种疾病有所了解,那么仅仅根据外在症状,恐怕是没可能做出正确诊断的。
根据目前的研究,有多达15种基因在发生突变后,可导致这种疾病。它们分别是CP、FTL1 、PANK2、COASY、PLA2G6、C19orf12、FA2H、ATP13A2、WDR45、DCAF17、SCP2、GTPBP2、AP4M1、REPS1、CRAT。令人不解的是,其中只有CP和FTL1这两个基因和铁的代谢运输有直接的关联。
知道这些基因发生突变会导致神经退行性疾病伴随脑铁沉积后,要做出正确诊断就简单多了,只要做一个基因检测即可。
这位小妹妹所检测出的出了问题的基因就是COASY,对应的蛋白质叫做 双功能辅酶A合成酶 。顾名思义,这个酶是体内负责合成 辅酶A 的一个酶。
辅酶A长这个样子:
辅酶A的生理功能非常重要,是脂肪酸代谢的关键成分,具体在此不多说,想知道更详细情况的读者请自行搜索。
COASY基因出了问题,身体就无法合成、或者无法合成足够的辅酶A,必定导致一系列问题。事实上,上述15个致病基因中的PANK2,也是辅酶A合成过程中的一个酶。
还记得高中生物知识的家长可能会问,我们不是有两套基因吗?从老爹那里得到一套,从老妈那里得到另一套。这小妹妹的两套COASY基因怎么都出现了问题?
根据家长转发的图片,可以很清楚地看出,她的父亲是“杂合子”,即携带一条正常的COASY基因。同时携带一条有缺陷的COASY基因。这种情况下,有一套正常的COASY基因就可以了,会有足够的酶来合成辅酶A,因此她的父亲没有什么症状。也就是说,有缺陷的COASY基因是 隐性性状 。
但是,她的母亲也是“杂合子”,也携带一条正常的COASY基因和一条有缺陷的COASY基因。
回忆一下孟德尔遗传规律:
很不幸,这位小妹妹获得了双方有缺陷的COASY基因。
那么有没有办法补救呢?
根据现有研究,比如nbiadisorders.org,一个专注神经退行性疾病伴随脑铁沉积疾病的网站的陈述,很不幸目前还没有可用的治疗手段。
没有办法的原因很多,比如疾病太罕见以至于没有人愿意去研究,或者疾病太难无从下手。患者能做的,除了等待外,或许可以从动物实验的结果中,寻找能一试的办法。椰菜君就找到一篇这样的论文,不过和人有点远,是关于斑马鱼的。
研究者通过基因工程的方法,去掉了斑马鱼体内的COASY基因。这种斑马鱼在胚胎发育过程中表现出种种问题,在某种程度上模拟了人的情况。事实上,有COASY基因缺陷的患者,在母体的时候就会有小头现象(这位小妹妹出生第一个月体检就发现头围偏小)。
然后研究者尝试了补救办法,就是头痛医头,脚痛医脚,直接给斑马鱼胚胎注射一点点的辅酶A。
请看他们的结果:
从上到下依次是斑马鱼、没了COASY基因的斑马鱼、没了COASY基因但是被注射了辅酶A的斑马鱼。可见,补救效果是非常显著的。特别的是,研究者还发现,只要给养鱼的水里面添加一些辅酶A,也可以达到同样的效果。
那么能不能补充辅酶A来治疗这类患者呢?恐怕没有直接的答案,因为斑马鱼虽然也有COASY基因,并且和人的这个基因很相近,但是斑马鱼和人毕竟相隔太远了,没法直接推论,这也是参考动物研究的最大困难。比如,PANK2同样是控制合成辅酶A的基因,出了问题也导致这种疾病,但是如果去除老鼠体内的PANK2基因,那老鼠并不会出现大脑铁沉积,虽然有一些症状,但和人类患者的颇有些不同。这也是目前还没有可用的哺乳动物实验模型,难以开展研究的原因之一。
但若是从便利和尝试的角度,补充辅酶A或许可以一试,因为辅酶A是一种 现有的药物 。不过,即使要试,肯定是要在专科医生的指导下进行了。
主要参考文献:
Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation Disorders: Valuable Models Aimed at Understanding the Pathogenesis of Iron Deposition. Pharmaceuticals (Basel). 2019 Mar; 12(1): 27.
Down-regulation of?coasy, the gene associated with NBIA-VI, reduces Bmp signaling, perturbs dorso-ventral patterning and alters neuronal development in zebrafish. Sci Rep.?2016 Nov 28;6:37660.??
克隆技术可使人类对流产有更多的认识,以发展治疗习惯性流产的方法,解除那些不能成为母亲的女性的痛苦。同时,通过研究桑葚胚附着于子宫壁的原理,有望发展新的避孕技术。
--克隆实验的实施促进了遗传学的发展,为“制造”能移植于人体的动物器官开辟了前景。胚胎发育过程中桑葚胚的生长特征与癌细胞的生长有相似之处。如果人类在研究克隆技术的过程中找到了制止胚胎发育进程的方法,则在治疗中终止癌症的扩散应该克隆是英文 clone的音译,简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、茎、叶等经过压条、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。科学家把人工遗传操作动、植物的繁殖过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术。
克隆技术的设想是由德国胚胎学家于1938年首次提 出的,1952年,科学家首先用青蛙开展克隆实验,之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究。由于该项技术几乎没有取得进展,研究工作在80年代初期一度进入低谷。 后来,有人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取得成功。 1996年7月5日,英国科学家伊恩·维尔穆特博士用成年羊体细胞克隆出一只活产羊,给克隆技术研究带来了重大突破,它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难 关,首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标,实现了更高意义上的动物复制。研究克隆技术的目标是找到更好的办法改变家畜的基因构成,培育出成群的能够为消费者提供可能需要的更好的食品或任何化学物质的动物。
克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的核移 植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后(罗斯林研究所克隆羊采用的时间约为 6天)再被植入动物子宫中使动物怀孕使可产下与提供细胞 者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造,那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。培育成功三代克隆鼠的“火奴鲁鲁技术”与克隆多利羊技术的主要区别在于克隆过程中的遗传物质不经过培养液的培养,而是直接用物理方法注入卵细胞。这一过程中采用化学刺激法代替电刺激法来重新对卵细胞进行控制。1998年7月 5日,日本石川县畜产综合中心与近畿大学畜产学研究室的科学家宣布,他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。这两头克隆牛的诞生表明克隆成年动物的技术是可重复的。
当苏格兰的罗斯林研究所1996年利用克隆技术克隆出小羊多利后,这一成果立即被誉为本世纪最重大的也是最有争论的科技突破之一。这一突破带来的好处是显而易见的。 利用这一技术可以在抢救珍奇濒危动物、复制优良家畜个体、 扩大良种动物群体、提高畜群遗传素质和生产性能、提供足量试验动物、推进转基因动物研究、攻克遗传性疾病、研制 高水平新药、生产可供人移植的内脏器官等研究中发挥作用。
在肯定了这种技术的正面作用的同时,人们更大程度上表示了对这种技术的担忧,他侨衔?绻?褂貌坏保?庵旨际蹩赡芏陨??肪巢??て诘牟涣加跋欤?恍┛蒲Ъ胰衔?? 果在畜牧业中大量推广这种无性繁殖技术,很可能破坏生态平衡,导致一些疾病的大规模传播;如果将其应用在人类自身的繁殖上,将产生巨大的伦理危机。
克隆羊多莉的身份被披露后,美国俄勒冈科学家也证实他们于1996年8月已经利用克隆胚胎培育出猴子;又有传说,比利时一医生已无意中克隆出一个男孩。尽管比利时科学家否认克隆人的报道,但是各国政府对克隆技术在法律 和伦理方面可能造成的影响非常重视,美、德、法、英、加 等国纷纷成立专家小组研究这一问题,科学家们也要求对这 一领域的研究加以限制。世界卫生组织总干事中岛宏和欧盟委员会负责科研的委员1997年3月11日分别发表声明 和谈话,表示反对进行人体克隆试验。目前各国对这项技术较为一致的看法是制定法律加强对这种技术的管理,并严禁用它复制人类。克隆出小羊多利的英国科学家维尔穆特也说, 用来克隆多利的那种技术效率极低,在他成功克隆出多利之前该技术曾导致先天缺损动物的出生。将这种技术用于人类 是“非常不人道的”。
中国政府也十分重视克隆技术及其提出的相关问题,国家科委和农业部等部门已多次召开有各方面专家参加的研讨、 座谈会,并就有关问题达成共识。专家们认为,动物克隆技术的成功是科学研究上的一个重大事件,它既有有益的一面, 又有不利的可能,必须采取措施加以规范,严格控制住有害的一面,使这项技术造福于人类。
1997年11月11日,联合国教科文组织第29届 大会在巴黎通过一项题为《世界人类基因组与人权宣言》的文件,明确反对用克隆技术繁殖人。文件指出,应当利用生物学、遗传学和医学在人类基因组研究方面的成果,但是, 这咱研究必须以维护和改善公众的健康状况为目的,违背人 的尊严的作法,如用克隆技术繁殖人的作法,是不能允许的。
1998年1月12日,欧洲19个国家在法国巴黎签署了一项严格禁止克隆人的协议(european protocol on banning human cloning)。这是国际上第一个禁止克隆人的 法律文件,是对《欧洲生物医学条约》的补充。这项禁止克 隆人协议规定,禁止各签约国的研究机构或个人使用任何技术创造与一活人或死人基因相似的人,否则予以重罚。违反协议的研究人员和医生将被禁止从事研究和行医,有关研究 所或医院的执照将被吊销。如果签约国研究机构或个人在欧洲以外地区进行这类活动也将追究法律责任。在协议上签字的国家有法国、丹麦、立陶宛、芬兰、希腊、爱尔兰、意大 利、拉脱维亚、卢森堡、摩尔多瓦、挪威、葡萄牙、罗马尼 亚、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、马其顿、土耳其和圣马力诺。
克隆技术的发展
克隆,是Clone的译音,意为无性繁殖,克隆技术即无性繁殖技术。前不久报道的英国罗斯林研究所试验成功的克隆羊多利,是首次利用体细胞克隆成功的,它在生物工程史上揭开了新的一页。
克隆技术已经历了三个发展时期:
第一个时期是微生物克隆,即由一个细菌复制出成千上万个和它一模一样的细菌而变成一个细菌群。
第二个时期是生物技术克隆,如DNA克隆。
第三个时期就是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。
在自然界,有不少植物具有先天的克隆本能,如番薯、马铃薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。而动物的克隆技术,则经历了由胚胎细胞到体细胞的发展过程。早在本世纪50年代,美国的科学家以两栖动物和鱼类作研究对象,首创了细胞核移植技术,他们研究细胞发育分化的潜能问题,细胞质和细胞核的相互作用问题。1986年英国科学家魏拉德森首次把胚胎细胞利用细胞核移植法克隆出一只羊,以后又有人相继克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等动物。我国的克隆技术也颇有成就,80年代末,我国克隆出一只兔,1991年西北农业大学发育研究所与江苏农学院克隆羊成功,1993年中科院发育生物研究所与扬州大学农学院共同克隆出一批山羊,1995年华南师大和广西农大合作克隆出牛,接着中国农科院畜牧研究所于1996年克隆牛获得成功。而美国最近克隆猴取得成功,日本科学家也声称他们繁殖出200多头“克隆牛”。以上所述的克隆动物,都是用胚胎细胞作为供体细胞进行细胞核移植而获得成功的。
1997年2月英国罗斯林研究所宣布克隆成功的小羊多利,是用乳腺上皮细胞作为供体细胞进行细胞核移植的,它翻开了生物克隆史上崭新的一页,突破了利用胚胎细胞进行核移植的传统方式,使克隆技术有了长足的进展。整个克隆过程如下:科学家选取了三只母羊,先将一只母羊的卵细胞中所有遗传物质吸出,然后将另一只6岁母羊的乳腺细胞与之融合,形成一个含有新遗传物质的卵细胞,并促使它分裂发育成胚胎,当这一胚胎生长到一定程度时再将它植入第三只母羊的子宫中,由它孕育并产下克隆羊多利。多利酷像提供乳腺细胞的6岁母羊。 小羊多利是世界上第一个利用体细胞克隆成功的动物。克隆多利的成功,从理论上说明了高度分化细胞,经过一定手段处理之后,也可回复到受精卵时期的合子功能;说明了在发育过程中,细胞质对异源的细胞核的发育有调控作用。它对生物遗传疾病的治疗、优良品种的培育和扩群等提供了重要途径,对物种的优化、濒危动物的种质保存,对转基因动物的扩群均有一定作用。 自克隆小羊多利成功后,世界各国引起强烈的反响,有的看作福音,有的则视为祸水,笔者以为对新技术应采取支持态度,生物克隆取得突破,最大的好处是培养大量品质优良的家畜,丰富人们的物质生活,使畜牧业的成本降低,效率提高,还可提供某些药物原料以提高人类免疫功能等等。在小羊多利之前,罗斯林研究所曾培育出一只奶中含治疗血友病药物原料的转基因羊,一家公司以50万英镑的高价买去。如果利用体细胞大批“复制”这只羊,就可挽救更多患者的生命。另外,利用克隆技术可以大量复制珍稀动物,挽救濒危物种,调节大自然的生态平衡,为人类造福,何来忧患呢?当然,克隆技术也可能带来负面影响,一些克隆动物在遗传上是全等的,一种特定病毒或其它疾病的感染,将会带来灾难,如果无计划克隆动物,会扰乱物种的进化规律,干扰性别比例,这种对生物界的人为控制会带来许多意想不到的危害。但只要采取相应的研究对策,制订科学的克隆计划,这种负效应就可以避免。
至于克隆人,这是一个没有意义的研究课题,当代生物史证明,克隆技术只能复制出外貌特征相同的生物,不能克隆出被复制者原有的才能。人的思想才能受后天的制约。所以,即使有人能克隆出酷似历史上的伟大领袖、伟大科学家那样的人物,也仅在外貌上相同,却缺乏伟大领袖、伟大科学家那样的思想、气质、才能,试问这样的克隆具有什么意义?至于有人主张克隆人以取得人体器官,用于医学上人体器官的移植,这也是不可行的。因为克隆出来的人首先是一个公民,他享有人权,如果克隆人不肯捐赠器官,你发明者也不能侵犯人权。 至于克隆无头的人,那也是不现实的,因为克隆人要生存,首先要吃饭,要思维,没有头颅是不可能的,我们总不能培植一个无头的植物人吧?而且,最重要的是克隆人不符合世情国情,当今世界人口急剧膨胀,不少国家已实行计划生育,控制人口增长,在这种情况下怎么拆巨资做违背社会发展规律的事呢?正如德国研究技术部长吕特格斯所说:“复制人类将不被允许,也一定不会发生。” 目前,克隆技术在英国又有了新的进展,他们把这一技术应用于人类造血事业。英国的PPL公司是克隆技术的经济后台,它的主管罗思詹姆斯博士说:“从研究多利中我们知道,我们可以用一个细胞制造出一只转基因动物。我们现在正利用这一技术生产人类血液中最重要的组成部分,也就是血浆。”他们与罗斯林研究所合作研究一种带有人类基因的牛和羊。他们先把动物体内的血浆取出,再取代人类的血浆,这种改变了基因的牛和羊体内就含有人类血浆的重要成分,通过对这些动物的饲养、再克隆或繁殖,就可以得到稳定可靠而且相对便宜的血资源,据统计在英国每年价值可达150英镑。可谓效益匪浅。 克隆技术的前景不可估量。
也为时不远了。
--克隆技术也可用于检测胎儿的遗传缺陷。将受精卵克隆用于检测各种遗传疾病,克隆的胚胎与子宫中发育的胎儿遗传特征完全相同。
--克隆技术可用于治疗神经系统的损伤。成年人的神经组织没有再生能力,但干细胞可以修复神经系统损伤。克隆技术的应用使人类可以得到更多的干细胞用于治疗。
--在体外受精手术中,医生常常需要将多个受精卵植入子宫,以从中筛选一个进入妊娠阶段。但许多女性只能提供一个卵子用于受精。通过克隆可以很好地解决这一问题。这个卵细胞可以克隆成为8个用于受精,从而大大提高妊娠成功率。同时,没有进入妊娠阶段的受精卵可以冰冻起来,将来孩子需要器官移植的时候,选一个冰冻受精卵植入子宫发育,可提供需要移植的器官。有人还设想,如果父母希望孩子遗传自己某一方面的天赋或特长,可以通过克隆将自己的优势完全遗传下来。当然这一设想也遭到了不少质疑。
回答者:天才古枫 - 见习魔法师 二级 3-7 20:56
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当你被追杀的时候找你的克隆人作替死鬼。
回答者:像牛顿叔叔学习 - 见习魔法师 三级 3-7 20:57
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在医学上有好处,克隆人虽然有很多坏处,但他也可以使许多没有生育能力的人完成梦想
现在科学界把克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆两种。前者是利用胚胎干细胞克隆人体器官,供医学研究、解决器官移植供体不足问题,这是国际科学界和伦理学界都支持的,但有一个前提,就是用于治疗性克隆的胚胎不能超出妊娠14天这一界限。
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