从非生殖细胞到生殖细胞，转基因人的最后一步( 二 ) 文

相比之下，第二种类型的基因治疗则显得更为激进，它可以通过修饰基因组来影响生殖细胞。只要基因组变化被导入至精子或卵子这种人类生殖细胞后就可以自我复制。它将被永久地整合到人类基因组中并且代代相传下去，而插入的基因会成为人类基因组密不可分的一部分。
在20世纪90年代末期，人们还不敢想象还能够利用生殖细胞开展基因治疗，毕竟当时也缺乏将基因改变导入人类精子或卵子的可靠技术。但如今，过去的技术限制已经得到解决，人们正在尝试修饰基因组来影响生殖细胞，并试图想像后人类的世界。

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基因改造生殖细胞
实际上，在20世纪90年代以前，人们对于通过改变生殖细胞来永久性地修正人类基因组，并且借助“生殖细胞基因治疗”实现人类遗传学的终极梦想还束手无策。但到了20世纪90年代早期，永久性人类基因组工程所面临的挑战只剩下最后三项。这些曾经被认为无法逾越的挑战，现在都逐渐迎来胜利的曙光。
第一项挑战就是要建立可靠的人类胚胎干细胞系。胚胎干细胞是从早期胚胎的囊胚内细胞团中提取出的干细胞。它处于一种过渡状态，即在实验室条件下，胚胎干细胞可以像普通细胞一样生长与操作，但是它们也能分化为活体胚胎中各种组织的功能细胞。
也就是说，改变胚胎干细胞基因组就可以轻而易举地实现永久性改变生物体基因组的目标。如果胚胎干细胞基因组能够被定向改变，那么这种基因改变就有可能被导入至胚胎中，随后又将进入由胚胎形成的各种器官并遍布整个生物体。因此，对胚胎干细胞进行遗传修饰是实现生殖细胞基因组工程的必经之路。
詹姆斯·汤姆森（James Thomson）是一位来自威斯康星大学的胚胎学家。20世纪90年代末期，他开始从人类胚胎中尝试提取干细胞。1996年，在获得威斯康星大学的许可后，汤姆森便从体外受精诊所获取了36个人类胚胎。他将其中14个胚胎放置在培养箱中生长，直到它们成为细胞团。
利用曾经在猕猴身上得到完美验证的这项技术，汤姆森在去掉了胚胎的外层细胞后，将其放入“饲养细胞”与滋养细胞中继续生长，最终提取出少量的人体胚胎干细胞。当这些细胞被植入到小鼠体内后，它们能够分化成为人类胚胎的三个胚层，并且为构建皮肤、肌肉、神经、肠道、血液等各种组织奠定了基础。
尽管这些干细胞能够反映出许多人类胚胎发生的特征，但是汤姆森还是发现它们存在明显的局限性：这些胚胎干细胞几乎能够形成全部人体组织，但是它们在转化为精子与卵子等组织时的效率却非常低。理论上来讲，导入这些胚胎干细胞的基因改变可以传递给胚胎中的所有细胞，但是偏偏那些最重要的生殖细胞却被排除在外，然而只有它们才能把基因传到下一代。
然而，在人类胚胎干细胞系还未培育完成时，几乎是在毫无征兆的情况下，该领域的研究突然就被全面叫停。2001年，美国总统乔治·沃克·布什（George W. Bush）对胚胎干细胞研究做出了严格限制，除了已经建立的74个胚胎干细胞系之外，禁止从胚胎中再提取新的干细胞系，其中也包括体外受精过程中废弃的胚胎组织。因此从事胚胎干细胞研究的实验室面临着严格监管与资金削减。
在2006年和2007年，布什总统再次否决了扩大联邦政府对胚胎干细胞研究资金支持的法案。不过，尽管当时联邦政府的禁令让基因组工程学家的热情一落千丈，但是人们却踏出了人类基因组改变的第二步：人们已经可以通过可靠与高效的手段将定向改变导入现存胚胎干细胞的基因组。