通过鼠的研究，科学家发现了在胚胎早期探查特殊基因缺陷的方法。这些诊断是否适用于那些具有向后代传递严重遗传病危险的人？

仅仅在3年前，即1986年11月，约30名科学家与医生聚集在伦教，探讨是否可能在胚胎着床植入前在技术上诊断遗传疾病。如果在受孕的最初，即胚胎由少数细胞组成，而且尚未与子宫接触之前，人们能在实验室中作出诊断，医生就可只让那些胚胎没有遗传问题的孕妇去妊娠。而现有的做法则是利用流产来防止有遗传疾病的婴儿诞生。

只是在四年前，所有的人都认为这种“胚胎植入子宫”前的诊断是一不切实际的想象。但伦敦会议在三个不同研究领域为新设想提供了机会，它们将使胚胎植入前诊断成为可能。

第一种重要方法是体外受精（IVF）和胚胎转移，这种方法在治疗不孕症方面已很好地发挥作用。该方法涉及到从母体取出若干卵子，在实验室中用其配偶的精子让卵子受精，通常再将3个已有4~8个分裂细胞的胚胎转移入妇女子宫中。对不孕夫妇来说，迄今已有万余名体外受精婴儿降生。这一种技术还可用于早期胚胎在遗传疾病方面极早期诊断的评价。

第二种快速发展的领域是DNA技术的发展，它能使人们了解许多遗传病的分子学基础，并且使可被正确诊断的疾病数逐步增加。这方面知识还有助于那种具有遗传病的欲生儿育女的夫妇，能对他们进行检查，以了解谁或双方有遗传缺陷。这些检查常常可确定夫妇生患病儿童的危险如何，并且帮助他们从许多方法中选取一种来应付所面临的问题。

第三个已取得技术突破的领域是胚胎植入前的诊断，这需要对微小的植入前的胚胎的显微操作，这种突破也在于对细胞特殊蛋白质与代谢产物检查的高灵敏度显微分析的发展。在伦敦会议前后，另一重大技术突破影响了这一前景。美国研究人员发明了一种名叫聚合酶链式反应的极大功效的技术，该技术使科学家可制作数以百万计的特殊基因片断复制品，这种片段是整个DNA的百万分之一还不到，但这种技术可使分析变得更方便。该技术的灵敏性足够大，足以在单细胞的特定片断上进行检测。

我们在伦敦医学研究协会中的研究就涉及到这第三个领域。与他人协作，我们已发明了高灵敏的技术来确保哺乳动物发育中的分子学研究，这类研究以往曾被认为是不可能的，因为在很小的胚胎中物质的置太小了。在鼠胚胎植入前作生物化学与分子生物学分析曾被看作不可思议，因为这种分析需要鼠体较多的胚胎组织。合理的方法是调节分析技术，使其灵敏性升高来分析单个植入前的胚胎，其中仅仅含有1 ~ 100个细胞。

于是，在以往十年中，我们的工作集中于发展测定微量胚胎物质的酶与特殊DNA片断。我们研究的长期目标是学术性的，是探查了解细胞通过何种调节，在特殊组织的生长与细胞分裂中表达其基因的，这种学术研究的本质有时会导致我们从未意料到的重大突破。

出生的婴儿中，有严重遗传病的人占大约1%。如果父母双方均有同样的单基因缺陷，则孩子患遗传病的危险很大（通常平均四分之一孩子会得病）。如果父母有一人具有显性的基因缺陷，每两个孩子中会有一人得病。在许多情况下，父母需了解是否存在这种危险，或因为他们已有了一个得病的孩子，或因为他们均有相同的遗传缺陷，或因他们有遗传病的家族史。有些遗传疾病并不严重，因而无需大惊小怪。比如，轻型的血友病就可被较容易地治疗。但其它疾病要严重得多，导致孩子和家庭的双双受累，常常引起病儿的早亡。

通常，一对夫妇需很好地了解问题的严重性，因为他们对得病儿的最初经验是相对少的。在我自己的家族内，一名侄女与其丈夫有了一名患儿，直到该患儿于出生7个月后死亡，他们一直受累非浅。该病儿因复杂的免疫缺陷病而得了肺炎。目前对许多遗传疾病仍无治疗方法，治疗能延长生命的年数很短，而治疗本身又带来了痛苦和麻烦。据此经验，不难想象在这些父母再度有胎儿时希望有一健康宝宝的焦虑。

人们能为此做些什么呢？如今，如果一对夫妇有了一个遗传病病儿的可能危险，医生就可在妊娠16周或8周时作胎儿检查。这些技术有一定危险，如果证明胎儿有病，则父母可考虑以流产终止妊娠。

植入前诊断是一种在胚胎植入子宫前进行的产前诊断，它有助于医生保证进入母体子宫的胚胎没有缺陷，只有这些正常胚胎允许植入子宫和维持妊娠，据此，在预防儿童遗传病方面就无需采用流产了。

我们已在鼠体发明了植入前诊断，我们发现，可以从植入前的鼠胚胎中取出1个细胞（从8个细胞的胚胎中），而且无损于胚胎的继续发育。

下一步是对这些样本细胞进行遗传学诊断，我们实验室发明了两种方法。第一种，可检查缺乏或变化的基因产物，这可在单个样本细胞中进行，在这方面，这种产物必须在发育早期被胚胎中基因大量增殖，第二种，可以试图检查DNA中明确的基因缺陷，也就是畸变，我们已表明这两种方法均是可行的、重要的和可靠的。它们对几乎所有被查的单细胞均有效，我们通过严格的控制来确保检查结果出现假阳性或假阴性的危险。

随着植入前诊断模式的发展，我们用一组患有类似于人的莱切尼汉病的鼠进行了试验，这种病侵犯了半数患此病孕妇所生的男孩，这些男孩患有大脑麻痹等症，常在青春期前后死亡。在鼠体上，我们能可靠地查出带病的胚胎没有产生某种酶类的基因产物。我们可从胚胎中获取一个细胞，来查出它是否缺乏此种酶。

有关人体诊断的应用

对于人遗传病，我们还发明了灵敏的测定数种酶的微量分析生化技术，其中最注目的是对腺苷酸脱氨酶的分析，缺乏此酶可致严重的综合免疫缺陷。我们还表明，这些分析的灵敏性很高，足以在鼠植入前胚胎的单细胞中查出缺乏的酶，这些早期的试验显示，人们可做正确的诊断，基础是对酶的灵敏性分析。

现在到了了解我们能否将这些技术用于人体的时候了。我们分析了一系列未受精的人卵和早期胚胎，来了解我们可否在单个人细胞中检测酶类。其目的是明确有无可能以此方法对人作有关莱切尼汉遗传病的植入前诊断。我们发现，虽然我们能在植入前人胚胎的单个知胞中检测酶，但这种方法不适于诊断，因为我们所测的酶并非真正由胚胎自身基因所产生。也就是说，卵子在受精前就有酶大量产生与存在，这就对了解胚胎基因产生酶的结果构成了影响。

这一早期的研究工作突出了两个重要因素，未来医学上对植入前诊断是可取的话，则需对人胚胎加强研究；其二，在首先明确证明可行性之前，将动物试验结果用于人体是危险的，进一步研究可显示直接的生化微量分析是否为诊断其它病的最佳方法，比如，我们已知能在鼠植入前胚胎中检测一种可致严重综合免疫缺陷的酶缺乏，但此法是否适用于人则尚不可知。

我们和其它研究者采用的另一种方法是检测单个细胞中真正的遗传畸变。伦敦哈姆斯密斯医院与斯特麦雷医院的研究人员已证明，有可能通过人卵对基因片断的检测来发现囊性纤维性疾病等疾患。我们也利用了鼠模型来诊断β贫血，以表明我们可通过对胚胎中单个细胞的畸变与否的检查来可靠地对畸变和正常胚胎作出诊断，我们利用了多聚酶链式反应的改良方法来放大特殊基因片断，并且设计了有关方法来保证没有污染，因为污染是影响这种水平测定灵敏性的极大危险。我们正在发明用于检测人β贫血基因的植入前诊断。该研究表明，人们有可能发明若干植入前诊断人遗传疾病的方法，只要这些病的病因是出自单个基因缺陷，或者病因的分子学基础已经揭晓。

植入前诊断为防止具有严重疾病胎儿的妊娠提供了机会。为了建立诊断方法，有必要在鼠体先做初步的试验。

通过对已导致目前治疗不孕症的人胚胎之研究，以及未来安全、健康的妊娠中应用的研究，人们在新生命方面有令人欣喜的发展。但是一个重要问题仍然存在。植入前胚胎的研究在伦理上可否被接受？有些人认为此类研究大错特错，有些人认为只要有严格的规定，研究是可行的，也有人力图强调在一个生命开始时的具体时期，即划一条“界线”来表明生长的各个时期，以此为胚胎研究可接受。

我们的生物学和社会生活事实在这些问题上给我们以另一种透视。由于我们在生产上投入很多，并耳倾向于生育较少的子女，因而在生育那些没有疾病的孩子方面多下功夫是重要的。这并非说那些受严重遗传疾患或其它疾病侵袭的人是被抛弃的人，这样丝毫不对，正确的说法应当是这样来问这类病人，如果他们准备生个小孩，根据当前可行的技术，你们是否想要能够去选择一个不再患有和你们自身疾病一样的孩子呢？

如果在今后植入前诊断在临床医学中成为现实，它将是为未来父母提供的多种可选择途径中的一种，最后的决定在于父母自己。随着这一新技术应用的进一步发展，那些具有怀着遗传疾病胚胎危险的妇女将会喜欢妊娠是以健康无病的胚胎开始。这要比在日后妊娠中焦虑地等待产前诊断结果以及在了解胎儿有病时面临流产而带来的焦愁要好得多。

[New Scientist，1990年Vol. 125，No. 1698]