小鼠和豬的克隆比較簡(jiǎn)單,,而大鼠比較難,人類更難,,但不會(huì)比猴子還難,。沒人知道為什么有些物種比其他物種更難克隆。但是,,對(duì)小鼠的研究正幫助人們闡釋這些差異,,最終促使研究者在利用人類胚胎干細(xì)胞治療疾病及移植器官方面獲得更大的成功。在治療性克隆(又名核移植)方面,,迄今為止值得注意的成就是由韓國(guó)漢城固立大學(xué)的黃武樹(Woo Suk Hwang)做出的。今年2月,,他的實(shí)驗(yàn)室報(bào)告了將幾個(gè)人類供者細(xì)胞核移植到242個(gè)已清除自身核的卵細(xì)胞中去的方法,。這一批次產(chǎn)生了30個(gè)囊胚(胚胎發(fā)育的早期階段),其中只有一個(gè)產(chǎn)出了自更新的干細(xì)胞系,。
黃武樹的成就凸顯出了這樣一個(gè)問題,;與小鼠細(xì)胞相比,研究人類細(xì)胞時(shí)面臨的技術(shù)困難要大得多,。人類卵細(xì)胞很嬌氣,,比小鼠卵細(xì)胞更大、更具粘性而且更易破碎,。“它不像網(wǎng)球,,而更像個(gè)氣球,”黃武樹說,,他沒有采用抽吸除去卵細(xì)胞核的標(biāo)準(zhǔn)方法,,而是將其從一條微小的裂縫中輕輕擠出。他發(fā)現(xiàn),,人類DNA在卵細(xì)胞中重編程的時(shí)間是小鼠的兩倍,,胚胎干細(xì)胞分裂的時(shí)間卻快一倍。美國(guó)哈佛大學(xué)研究員學(xué)會(huì)成員kevi11Egan解釋說,,與小鼠的情況不同,,研究者必須把人類胚胎子細(xì)胞的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)從囊胚的外(胎盤形成前的)細(xì)胞層移除,否則細(xì)胞就會(huì)停止分裂,。
困難還來自于缺乏經(jīng)驗(yàn),。黃武樹回憶說:“我們必須從底層做起,,開啟每一扇大門。為了達(dá)到更好的選擇性,,他使用了一種原用于培育牛胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)基衍生物,。哈佛醫(yī)學(xué)院的DouglasMelton解釋道,人類胚胎干細(xì)胞研究受到的限制以及法律和倫理上的問題也使進(jìn)展減緩,。他從捐贈(zèng)的胚胎中培育出了17株新的胚胎干細(xì)胞系,。Melton認(rèn)為“起始材料”也可能造成差異。他描述了美國(guó)研究員的情況:“我們只研究過冷凍的人類胚胎,,但研究的小鼠胚胎卻都是新鮮的,。”
其他困難還包括核移植時(shí)的最佳供體細(xì)胞一細(xì)胞應(yīng)當(dāng)既易得又高效。黃武樹采用了取自卵巢的積云狀細(xì)胞,,但這種細(xì)胞并不怎么易于獲取,,而且也無法從雄性身上取得。
至于高效性,,研究者們提出,,供體細(xì)胞越不成熟、分化程度越低就越好,。最高效但同時(shí)也最難獲得的是胚胎干細(xì)胞,,美國(guó)馬薩諸塞外|Whitehead生物醫(yī)學(xué)研究所的一位重要的小鼠克隆專家Rudolf Jamisch解釋道。其次是相對(duì)不成熟但比較稀少而且不易獲得的體干細(xì)胞,,再接節(jié)來是容易獲得但已成熟分化的組織細(xì)胞,。最難且最無效的是極其專一的免疫B和T細(xì)胞,然后是不分裂,、高專一性的嗅覺神經(jīng)細(xì)胞一一直到最近,,它還被看作是基本上無法克隆的細(xì)胞。但是,,在今年2月,,美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的Jamisch、Eggan和Richard Axel成功地用嗅覺神經(jīng)細(xì)胞克隆了小鼠,,這是一項(xiàng)頗受贊譽(yù)的技術(shù)成就,。
現(xiàn)在,研究者們需要找出比神經(jīng)細(xì)胞更高效,、比胚胎干細(xì)胞更具實(shí)用的細(xì)胞,。Eggan說,小鼠實(shí)驗(yàn)表明,,準(zhǔn)備分裂的待受精成熟卵細(xì)胞最宜進(jìn)行核移植,,另外,如果移植的核來自頻繁分裂的細(xì)胞(如免疫細(xì)胞)那么卵細(xì)胞就更易分裂,。但是如果供體細(xì)胞是神經(jīng)細(xì)胞或體細(xì)胞那樣的休眠細(xì)胞,,那么,,胚胎干細(xì)胞就更容易形成自更新細(xì)胞系。關(guān)鍵是要找到-種啟動(dòng)卵細(xì)胞分裂,,產(chǎn)生永久干細(xì)胞的供體細(xì)胞,。Melton相信這類技術(shù)難題的存在意味著目前還是核移植的早期,他并預(yù)言說:“到幾年后,,這些問題都會(huì)變得很容易,。”