小鼠和豬的克隆比較簡單,,而大鼠比較難,人類更難,,但不會比猴子還難,。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漢城固立大學的黃武樹(Woo Suk Hwang)做出的,。今年2月,他的實驗室報告了將幾個人類供者細胞核移植到242個已清除自身核的卵細胞中去的方法,。這一批次產(chǎn)生了30個囊胚(胚胎發(fā)育的早期階段),,其中只有一個產(chǎn)出了自更新的干細胞系。
黃武樹的成就凸顯出了這樣一個問題,;與小鼠細胞相比,,研究人類細胞時面臨的技術(shù)困難要大得多。人類卵細胞很嬌氣,,比小鼠卵細胞更大,、更具粘性而且更易破碎,。“它不像網(wǎng)球,而更像個氣球,,”黃武樹說,,他沒有采用抽吸除去卵細胞核的標準方法,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在卵細胞中重編程的時間是小鼠的兩倍,胚胎干細胞分裂的時間卻快一倍,。美國哈佛大學研究員學會成員kevi11Egan解釋說,,與小鼠的情況不同,研究者必須把人類胚胎子細胞的內(nèi)細胞團從囊胚的外(胎盤形成前的)細胞層移除,,否則細胞就會停止分裂,。
困難還來自于缺乏經(jīng)驗。黃武樹回憶說:“我們必須從底層做起,,開啟每一扇大門,。為了達到更好的選擇性,他使用了一種原用于培育牛胚胎干細胞的培養(yǎng)基衍生物,。哈佛醫(yī)學院的DouglasMelton解釋道,,人類胚胎干細胞研究受到的限制以及法律和倫理上的問題也使進展減緩。他從捐贈的胚胎中培育出了17株新的胚胎干細胞系,。Melton認為“起始材料”也可能造成差異,。他描述了美國研究員的情況:“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的最佳供體細胞一細胞應當既易得又高效,。黃武樹采用了取自卵巢的積云狀細胞,但這種細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,,供體細胞越不成熟,、分化程度越低就越好。最高效但同時也最難獲得的是胚胎干細胞,,美國馬薩諸塞外|Whitehead生物醫(yī)學研究所的一位重要的小鼠克隆專家Rudolf Jamisch解釋道,。其次是相對不成熟但比較稀少而且不易獲得的體干細胞,再接節(jié)來是容易獲得但已成熟分化的組織細胞,。最難且最無效的是極其專一的免疫B和T細胞,,然后是不分裂、高專一性的嗅覺神經(jīng)細胞一一直到最近,它還被看作是基本上無法克隆的細胞,。但是,,在今年2月,美國哥倫比亞大學的Jamisch,、Eggan和Richard Axel成功地用嗅覺神經(jīng)細胞克隆了小鼠,,這是一項頗受贊譽的技術(shù)成就。
現(xiàn)在,,研究者們需要找出比神經(jīng)細胞更高效,、比胚胎干細胞更具實用的細胞。Eggan說,,小鼠實驗表明,,準備分裂的待受精成熟卵細胞最宜進行核移植,另外,,如果移植的核來自頻繁分裂的細胞(如免疫細胞)那么卵細胞就更易分裂,。但是如果供體細胞是神經(jīng)細胞或體細胞那樣的休眠細胞,那么,,胚胎干細胞就更容易形成自更新細胞系,。關(guān)鍵是要找到-種啟動卵細胞分裂,產(chǎn)生永久干細胞的供體細胞,。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,他并預言說:“到幾年后,,這些問題都會變得很容易。”