从细胞到胚胎:SCNT的神秘过程究竟如何运作?

在基因學和發展生物學中,體細胞核轉移(SCNT)是一種在實驗室中創建可行胚胎的技術,這種胚胎來自於體細胞和卵細胞。這一技術首先需要取出一個去核的卵細胞,然後將一個供體的細胞核植入其中。SCNT 不僅用於治療克隆,還用於生殖克隆。1996年,名為多莉的羊因為成為首個成功生殖克隆的哺乳動物而聞名於世。而在2018年1月,上海的一組科學家宣佈成功克隆了兩隻名為中中和華華的雌性食蟹猴,這再次引發了人們對SCNT技術的關注。

“治療性克隆”指的是SCNT在再生醫學中的潛在應用,這一技術被視為解決胚胎幹細胞(ESCs)使用問題的答案。

SCNT的基本原理及過程

體細胞核轉移的過程需要兩種不同的細胞。第一種是女性生殖細胞,即卵細胞(卵子/卵泡)。在人體的SCNT實驗中,這些卵子通常免費提供,並通過卵巢刺激技術獲得。第二種則是體細胞,指的是人體內的各種細胞,例如皮膚細胞、脂肪細胞和肝細胞等。

在SCNT過程中,供體卵細胞的遺傳物質被移除,留下去編程的卵細胞。然後,這些去核的卵細胞與體細胞融合,由此形成的胚胎會開始分裂,最終形成一個具有完全基因信息的單一來源的個體。這一過程中,卵子中的細胞質因子會對插入的體細胞進行重新編程,最終導致卵子開始分裂,形成早期胚胎。

SCNT的關鍵在於如何持續地使得核內基因被有效地激活,這對於胚胎的正常發展至關重要。

SCNT的應用與挑戰

體細胞核轉移技術在幹細胞研究中受到廣泛關注,其主要目的是從克隆胚胎中獲得多能細胞,這些細胞與其來源個體基因完全配對,因而有潛力用於特定患者的治療。

然而,SCNT的過程面臨著許多挑戰,包括低效率和高死亡率。在1996年,多莉的誕生實際上是基於277個卵子,最終僅成功形成了29個可行的胚胎,這反映出SCNT的成功率非常低。此外,胚胎的重塑和發育過程涉及複雜的生物化學反應,目前對此還存在諸多未知。

許多科學家開始探索新的方法,如誘導性多能幹細胞技術(iPSCs),這一技術的出現或許會減少對SCNT的依賴。

道德與倫理問題

SCNT技術引發了許多倫理爭議。首先,許多人擔心SCNT會促使人類克隆的實現,這與生殖克隆的可行性息息相關。其次,SCNT需要大量的人類卵細胞,而這些卵細胞的獲取往往需要透過婦女的捐贈進行,可能帶來一定的健康風險。在這樣的背景下,應當如何平衡倫理與科學進步的關係?

雖然SCNT提供了許多潛在的生物醫學應用,但其中隱含的道德考量仍然需引起重視。未來人類是否能在不違背倫理的前提下,利用這一技術開展更多的研究?

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