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人工生殖技术相当发达,在科技进展之下,未来在没有精子与卵子也培养出类似胚胎结构?国际权威期刊《Nature》刊登一项最新研究,英国发育生物学家利用培养小鼠合成胚胎的技术,培养一个没有心跳、肠和大脑的「合成人类胚胎模型」,在国际间引发高度关注。
现在大眾较熟悉都是人工生殖產生的自然胚胎,而合成胚胎最差大的差异在於,「合成胚胎」是在实验室环境中运用「胚胎干细胞」,没有精子与卵子状况下培养出来,人工生殖仍需要精子与卵子。但合成胚胎所需的「胚胎干细胞」仍必须来自自然胚胎,所以合成胚胎並不是完全无中生有產出的,专家更认定作为「基於干细胞的胚胎模型」。
该合成胚胎可分化成羊膜腔和卵黄囊,並发育到达胚胎原肠的阶段,这是利用人类胚胎干细胞发展人类体外胚胎模型最先进阶段。
重点分享研究中指出该人类胚胎成功存活了 8-14 天,胚胎没有心跳、肠和大脑,仅能说是一个人类合成胚胎的模型,但在生医界极具突破性代表。中国医药大学生物医学研究所朱志成教授认为:「研究重要之处,將有助於未来治疗不孕症、解决胚胎异常著床或新药筛选,甚至可望提供人类器官移植的新选项。」
除了上述目的,过往研究观察「胚胎发育」常用的老鼠或是斑马鱼,但跟人类胚胎仍有很大程度不同,无法观察早期胚胎发育的情况。因此,英国科学家表示,研究合成胚胎是希望协助了解是否有可能解决这些问题,也可能做为替代方法,减少研究上使用自然胚胎,並不是为了复製人类胚胎。
台湾民眾现今对於「合成胚胎」认识並不深,担心未来会不会有天出现复製人?朱志成强调:「研究的理解是,此两类胚胎生成的方式不同,结构与生理虽然有部分相似之处,但是合成胚胎仍然不是真正的胚胎,仍无法进一步发育为正常个体。」
至於「合成胚胎」未来有哪些运用层面仍有许多的討论,虽然台湾看似都没有相关研究,但国立成功大学生理学科暨研究所杨尚训教授表示:「其实台湾已有许多研究者进行胚胎干细胞、诱导式干细胞的分化,进而形成特定的类器官,例如脑、肠胃道、血管等,而非分化成整个早期胚胎。」
因此,台湾在相关的材料来源与培养设备並没有问题,朱志成说:「但台湾在合成胚胎议题上似乎比较缺乏敏感度,也只能说是忧喜参半,喜的是我们可以有足够时间准备,因应未来它对伦理相关议题的衝击,担忧的是在台湾尚未有同步的研究成果。」
英国也相当正视此议题,英国剑桥大学近期发布公开说明,他们成立了一个管理干细胞胚胎模型的小组,监督与管理人类干细胞胚胎模型的任何空白或模糊的地方,希望在这一个科学领域发展的同时提供明確的指引,合成胚胎或许將下个生医界重点发展项目之一。
目前此研究最大的限制,在於研究者为了在体外模擬胚胎的著床发育,特別在人类胚胎干细胞加了促进发育分化的外源基因,因此与自然著床发育的胚胎不同,合成胚胎跟实际胚胎发育还是有一段距离,但是仍是人类胚胎干细胞中重要的一步。
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