人工智能对医疗和健康产业的冲击和革命——体外克隆

体外克隆

作者：张娇娇

本文摘自：百度百科

1：多利羊

多利是诞生于1996年7月5日的一只克隆羊，1997年首次向公众披露。它被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项，也是当年最引人注目的国际新闻之一。科研人员从一只成年绵羊身上提取体细胞，然后把这个体细胞的细胞核注入另一只绵羊的卵细胞之中，而这个卵细胞已经抽去了细胞核，最终新合成的卵细胞在第三只绵羊的子宫内发育形成了多利羊。

 

诞生过程：1997年2月27日的英国《自然》杂志报道了一项震惊世界的研究成果：1996年7月5日，英国爱丁堡罗斯林研究所（Roslin）的伊恩·维尔穆特（Wilmut）领导的一个科研小组，利用克隆技术培育出一只小母羊。这是世界上第一只用已经分化的成熟的体细胞(乳腺细胞)克隆出的羊。克隆羊多利的诞生，引发了世界范围内关于动物克隆技术的热烈争论。它被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项，也是当年最引人注目的国际新闻之一。科学家们普遍认为，多利的诞生标志着生物技术新时代来临。继多莉出现后，克隆，这个以前只在科学研究领域出现的术语变得广为人知。克隆猪、克隆猴、克隆牛……纷纷问世，似乎一夜之间，克隆时代已来到人们眼前。

1996年7月5日-2003年2月14日是用细胞核移植技术将哺乳动物的成年体细胞培育出新个体。是第一个被成功的克隆哺乳动物。它是由苏格兰罗斯林研究所和PPL Therapeutics生物技术公司的伊恩·威尔穆特和基思·坎贝尔领导的小组培育的。克隆的研究经费来源于PPL Therapeutics生物技术公司和英国农业部。

多利是由移植母羊的乳腺细胞到被摘除细胞核的卵子细胞中发育而成的。它证明了一个哺乳动物的特异性分化的细胞也可以发展成一个完整的生物体。这引发了公众对于克隆人的想象。在受到赞誉的同时也引来了争议。它被英国广播公司和科学美国人杂志等媒体称为世界上最著名的动物。

诞生技术： 在培育多利羊的过程中，科学家采用了体细胞克隆技术。也就是说，从一只成年绵羊身上提取体细胞，然后把这个体细胞的细胞核注入另一只绵羊的卵细胞之中，而这个卵细胞已经抽去了细胞核，最终新合成的卵细胞在第三只绵羊的子宫内发育形成了多利羊。从理论上而言，多利继承了提供体细胞的那只绵羊的遗传特征。培育多利羊的技术，已经成为如今培育体细胞克隆动物的标准过程。

克隆动物、包括克隆人，如今成为争议最大的科学话题。在技术上，苏格兰罗斯林研究所的科学家实验了两百多次才成功培育出一个多利，而且它在2001年就被发现有类似关节炎的症状。科学家认为，这在某些方面反映了当前克隆技术的缺陷。多利的早夭，估计会进一步引发有关的争论。

相关信息 ：1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林(Roslin)研究所的伊恩·维尔莫特科学研究小组向世界宣布，世界上第一头克隆绵羊“多利”(Dolly)诞生，这一消息立刻轰动了全世界。

“多利”的产生与三只母羊有关。一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊，两只是苏格兰黑面母绵羊。芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息，即提供了细胞核（称之为供体）；一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞；另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境——子宫，是“多莉”羊的“生”母。其整个克隆过程简述如下：

从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止了分裂，此细胞称之为供体细胞；给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素，促使它排卵，取出未受精的卵细胞，并立即将其细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为受体细胞；利用电脉冲的方法，使供体细胞和受体细胞发生融合，最后形成了融合细胞，由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，使融合细胞也能象受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成胚胎细胞；将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成一只小绵羊。出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。

从理论上讲，多莉继承了提供体细胞的那只芬兰多塞特母绵羊的遗传特征，它是一只白脸羊，而不是黑脸羊。分子生物学的测定也表明，它与提供细胞核的那头羊，有完全相同的遗传物质（确切地说，是完全相同的细胞核遗传物质。还有极少量的遗传物质存在于细胞质的线粒体中，遗传自提供卵母细胞的受体），它们就像是一对隔了6年。

多利的父母：

基因母亲：一头白绵羊，Finn Dorset种, 6岁

“养母”：两头黑脸母羊

“养父”：（制造者）伊恩·威尔默特（Ian Wilmut）【也有报道说基思·坎贝尔（Keith Campbell)是多利的主要培育者】

父亲的争议：对于多利的制造者在2006年3月7日有新的结论。被誉为“多利羊之父”的苏格兰科学家伊恩·威尔默特（Ian Wilmut）承认，他不是多利羊的主要培育者，他的同事基思·坎贝尔（Keith Campbell) 博士才是这一成果的主要缔造者，多利真正的“父亲”。

早夭引发的争论

多利的死亡再次引发了关于克隆动物是否会“早衰”的争论。多利由罗斯林研究所的伊恩·威尔莫特教授等人通过体细胞克隆法培育问世。伊恩·威尔莫特教授说，他在大约一年前已经发现多利羊的左后腿患上了关节炎，而这种典型的“高龄病症”对当时还年轻的多利而言，很可能意味着目前的克隆技术尚不完善。

继多利问世之后，克隆技术在近年来得到了一定的发展，各国科学家相继克隆出牛、鼠、猪等动物，但与此同时也陆续有科学家发现一些克隆动物表现出“早衰”迹象，这被认为是克隆技术自身不完善而对克隆动物的健康造成的危害。但是，科学界对此还没有最后的结论。

威尔莫特说，他们将对多利尸体进行仔细检查，以进一步确定其死因。他同时表示：“重要的是，不仅仅是我们，而应该是那些所有克隆出动物的科学家们，都对克隆动物整个生命期间的健康状况进行持续观察。”

多利不朽的贡献

多利是人类首次利用成年动物体细胞克隆成功的第一个生命。多利的诞生揭开了分子生物学领域崭新的一页，它使得科学家不得不重新审视现有的胚胎发育理论，并预感到人类有一天也可能克隆自己。同时，体细胞克隆技术也为将来从培育细胞的角度治愈不治之症提供了可行的思路。

多利生前曾不断给我们带来一个又一个惊喜。它先是与一只名叫戴维的威尔士山羊“喜结良缘”，后来于1998年4月产下它们的第一个“爱情结晶”邦尼，从而证明了克隆动物也能生育。1999年，多利一家又迎来了三个可爱的羊宝宝。

多利的“复活”

解冻

1996年克隆“多利”的基因物质来源于一只母羊的乳腺细胞，当时取样后剩下的组织一直被冷冻保存，科学家在最近的试验中找到了从基因着手降低克隆动物罹患疾病的方法，于是就将冷冻的组织解冻，进行再克隆。

它的出生在全球引发了一场实验室中的竞争，那就是争相进行克隆技术方面的突破。但是，多莉的诞生也引起了人们的恐惧和疑虑——人类离自身的克隆还有多远？

在克隆的“多莉羊”诞生10年后，科学家们逐渐认识到，克隆并不是完美的。克隆过程中会产生一些缺陷，甚至带来一些危险。

克隆并非完美复制

人们一向认为，克隆是对原来动物的一种完美复制，从每一根毛发到性情都将完全相同。这样的想法

的确十分诱人。但事实并非如此。有人在花费了数千美元克隆了自己的宠物猫后，却发现克隆出来的小动物与自己的宠物大相径庭：克隆小猫无论是外表还是性情，都和原来的完全不同——皮毛的颜色不同，对主人的态度也不同。

事实上，科学家现在才开始发现，这一过程在克隆动物的染色体中留下了一些小缺陷。科学家对克隆多利的过程越是了解，他们就越是觉得，这只羊能存活下来纯属侥幸。伊恩·威尔莫特领导了克隆多利的科学小组，他说：“到现在，我们还为能克隆成功感到惊讶。”

缺陷不可避免

在正常的发育过程中，被称为甲基的分子会按正确的时间模式附着在DNA上，该模式控制着什么时间传递何种基因。在克隆过程中，这种时间模式却并非总能被准确重建。

打个比方，把一部长篇小说打乱，拆成无数的单词，然后用它们重新拼出原来的小说，每一句话、每一页、每一章都与原小说相同，这非常难，克隆过程也同样如此。

你无法把打乱的分子结构准确地重新排列出来，要做到百分之百的准确率很难，这也能解释为什么克隆的成功率会如此低。

所幸，哺乳动物的身体经常能修补因重新排列而造成的小错误。

尽管克隆过程中产生的缺陷也许很小，而且哺乳动物能承受，但只要克隆就会产生缺陷，这却是不争的事实，这就是科学家反对进行人类克隆的原因。

来源：搜狗百科

网址：http://baike.sogou.com/v474652.htm?fromTitle=%E5%A4%9A%E5%88%A9

2：克隆治疗重重

纽约时报2001年12月18日ANDREW POLLACK报道：上月，位于马萨诸塞州的生物技术公司AdvancedCell Technology向媒体透露他们将克隆人胚胎，这在世界范围内掀起了轩然大波。然而他们将面临另外一个致命性问题：用克隆作为治疗手段在实际中是否可行？因为克隆治疗意味着对每个患者进行的细胞克隆来制造和患者相配的克隆细胞。苏格兰一家参与克隆多利羊的公司――PPLTherapeutics公司的研发主管AlanColman博士说，克隆若作为常规的治疗手段，那将是最耗费人力和财力的治疗。其它几家大的干细胞开发公司也认为如此。就拿克隆治疗所需的卵细胞来说，有成千上万甚至百万千万的患者需要卵细胞，谁能提供如此众多的卵细胞？靠妇女捐赠？除非卵细胞的能超乎寻常的产生，克隆治疗将难以实施。澳大利亚Monash生殖与发育研究所负责人、新加坡和澳大利亚的ES CellInternational公司顾问AlanTrounson博士说，AdvancedCell Technology决不可能获得足够的卵细胞。从事干细胞研究的公司也不得不考虑商业化问题。许多预期的投资者开始怀疑干细胞技术的可行性，他们认为对干细胞的投资不会在几年内得到回报，有的甚至认为，细胞移植不如大规模的药物生产赚钱。投资公司对克隆治疗的兴趣日益衰退导致怨声载道，而科学家和患者却在极力高呼克隆治疗。克隆治疗的目的并不是产生婴儿，而是从胚胎中获得胚胎干细胞。理论上讲，胚胎干细胞可以发育成其它各种组织细胞，如神经细胞、心肌细胞和肝细胞，这在修复器官、治疗疾病方面有很大的潜在价值。实际上克隆治疗存在这样的问题，目前的干细胞都来自于生殖临床的流产婴儿或胚胎，用这些胚胎培育出的组织将会被治疗患者的免疫系统视为异己而被加以排斥。科学家必须克隆出患者自身的胚胎才能进行克隆治疗，只有用这种胚胎的干细胞制造出来的的组织才不会被排斥。[!--empirenews.page--]但干细胞公司的总裁们认为，客户化组织的生产费用相当昂贵。澳大利亚干细胞公司BresaGen公司的首席科学官Allan Robins博士说，即使生产一个患者的克隆组织，其费用也是创历史的。他估计每个患者的治疗费用将高达几十万美元。圣地亚哥CyThera公司总裁Michael J. Ross博士指出，由于无法验证每批组织的安全性，这种个体化的治疗将很难通过批准。他说，克隆组织的验证工作远远达不到药物的验证要求，后者能获得大到一百万人的样本，而前者不能。然而支持克隆治疗的总裁们却认为，他们可以寻找到抑制排斥反应的方法，这样就可以用标准胚胎干细胞制造不同患者所需的细胞克隆。目前的抗排斥反应药物都有很严的副作用，新药正在研制中。Robins博士说，每个患者要在200个不同的干细胞中才能找到最匹配、排斥反应最小的干细胞。加利福尼亚Menlo Park的Geron公司总裁Thomas B.Okarma博士说，他们正在努力构建基因工程干细胞，它将不会被机体所排斥。目前还有其它的方案，比如由于免疫细胞在骨髓中产生，用干细胞制造出骨髓细胞并把它输入患者的骨髓中，患者将像骨髓移植患者一样产生混合的免疫系统，因此克隆的组织就不会被免疫系统视为异己而加以排斥。但是Advanced Cell Technology医学发展部副主席Robert P.Lanza博士说，上述所有方案的实施还要等几十年，并且成功几率很小。他还坚持认为胚胎克隆治疗是最佳的方案。作为移植免疫学专家Lanza博士说，目前只有这一条出路，除非出现其它方案。Lanza博士并没有对克隆治疗费用作出估计，但他认为对于危机生命的疾病用克隆治疗是值得的。他说，患者的亲属和朋友可以为患者捐献卵细胞，正如将自己的肾脏捐给自己的爱人一样。他还指出，捐献卵细胞比捐献器官容易的多。在克隆治疗中，取出患者的一个细胞如皮细胞，将其细胞核被移入已除去细胞核的卵细胞中，通过特殊处理使这个卵细胞像受精卵一样发育成一个胚胎，大约经过五天形成胚囊，从中就可获得胚胎干细胞。将胚胎干细胞培养成可自我繁殖的克隆，用这些克隆就可以制造出各种组织细胞，如神经细胞和心肌细胞。[!--empirenews.page--]目前的克隆效率很低，一个患者就需要30到100个卵细胞。洛克菲勒大学（RockefellerUniversity）的科学家在今年四月曾报道，他们对1016个已经去除细胞核并导入供体细胞核的小鼠卵细胞进行培养，结果只得到了35个胚胎细胞株，也就是说在大约。

29个卵细胞中才能获得一个胚胎细胞株。Monash大学的研究人员也对小鼠卵细胞做了类似的试验，结果从936个卵细胞中只获得了一个干细胞株。卵细胞在去除自身DNA并植入供体DNA后存活率仅为39％。对于人胚胎的克隆，效率是否也这么低呢？诺福克Jones生殖医学研究所通过体外受精而非克隆从162个人卵细胞中获得3个干细胞株。另外，第一个从事人胚胎克隆的AdvancedCell Technology公司对71个人卵细胞进行研究，但由于所有的胚胎都没有正常发育成胚囊而没有获得一个干细胞株。该公司正在同步尝试通过克隆和从非受精卵细胞中制造人干细胞株。体外受精的妇女通常在注射激素后能产生10到15个卵细胞，因此一个克隆治疗患者所需的30到100个卵细胞必须由两位以上的妇女提供。不孕夫妇对卵细胞的需求将给克隆治疗带来极大的压力。加州大学洛山矶分校教授、Fertility and Sterility杂志编辑AlanDeCherney博士说，在生殖临床上有20％的卵细胞受精会失败，这些卵细胞可为克隆治疗所用。但是它们大多是由于自身缺陷而导致受精失败，因此是否可用来克隆还是未知数，同时这也存在一些伦理问题。虽然生殖临床每年能获得成千上万个未受精的卵细胞，但这对于克隆治疗所需的卵细胞来说也只是杯水车薪。洛克菲勒大学副教授、Advanced Cell Technology公司的技术顾问PeterMombaerts说，他们正在尝试其它不通过妇女来获得克隆所需卵细胞的方法，其一是改用动物的卵细胞；其二是，通过干细胞的定向分化产生人卵细胞，因为理论上讲干细胞可以分化成各种细胞。[!--empirenews.page--]克隆治疗是迟早会到来的，那时克隆效率可能会得到提高，卵细胞的用量和医疗费用都将减少。即使是那些认为克隆治疗是不切实际的总裁们也认为不应该阻止克隆治疗的研究，在最初阶段，谁都不能完全认识这项技术，因此所有的方法都因得到鼓励。

来源：百度文库

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