據國外媒體報道，英國科學家近日稱，他們最近在實驗室利用基因技術，成功地在蝌蚪頭部培育出第三顆眼球。如果這項技術未來應用在人類身上，將可以通過實驗室制造大量眼球造福眼科疾病患者。
英國科學家在蝌蚪頭部培育出第三顆眼球
在10月25日出版的《自然》雜志上，英國科學家刊登了他們有關此次研究的最新進展。負責此次研究的英國華威大學神經學科學家尼古拉斯·戴爾說：“假若你對所有的基因都非常熟悉，并知道如何組合培育眼睛所需的基因，那么你就可以從胚細胞開始，將所需的基因組合起來，在盤中培育出一只眼睛。不過在我看來，培養出眼睛各個不同部分的前體細胞可能更具現實意義。我們可以利用這些前體細胞，為患者進行視網膜、晶狀體或虹膜對應損傷部分的相關更換。如果科學家們真的能夠在實驗室中培養出眼球，那無疑將造福一大批患有如眼底病等眼科疾病的患者。”
科學家們已經確定了一些兩棲動物的基因，用以正式開始并指導他們的“眼動區轉錄因子”的眼睛發育研究。研究中，這些基因是如何在某個時候在適當的位置被激活還是一個謎。英國研究人員表示，一個含氮分子會發生一系列變化，形成青蛙的眼睛，這種生成機制在人類或其它動物眼睛的形成中可能同樣適用。在調查研究位于細胞外表面的“胞外酶”分子是如何促進非洲爪蟾的運動力發展時，戴爾與發展生物學家伊莉沙白·瓊斯及同事們意外地發現了眼轉換。幾十年來，科學家們一直在搜尋控制眼睛發育的關健，這一最新發現將提供控制胚胎細胞發育成眼睛的關健因素，這一同樣的信號還將涉及到神經系統的發育。
生物學家們將這種胞外酶分子注入了含有8個細胞的青蛙晶胚中。實驗發現，當其中一個胞外酶被注射到最終會形成頭的細胞中后，觸發了錯誤的眼睛發育，結果蝌蚪芽變出了三只眼睛而不是正常的兩只眼睛。當科學家們將胞外酶注入其它發育中的體細胞中時，更奇怪的事情發生了，胞外酶分子導致了一個額外的“異位”眼睛的生成，結果蝌蚪的體側、腹部或者尾巴處長出了一個多余的眼睛。科學家稱，酶從分子水平上將大量儲存能量的三磷酸腺苷分子轉化成為二磷酸腺苷酸，最后導致了胚胎的眼睛生成。研究人員認為，由于在包括人類等許多生物物種中都可能存在同樣引發眼睛發育的機制，因此他們擔心人體中對應酶的突變將可能引起嚴重的頭部和眼睛的畸形。
英國科學家認識到，他們的這一偶然發現其實解答了一個長久以來的謎，這個謎就是指導眼睛發育的基因是如何運作的。此過程的關健部分似乎就在短暫釋放能量的ATP中，它通過E-NTPDase-2酶轉換成了ADP。在人類中，科學家已經知道此酶基因代碼的缺失會導致大腦和眼睛出現嚴重的缺陷。戴爾教授認為此發現表明，在人類眼睛的發育中也有同樣的“發令槍”。他說：“控制眼睛發育的基因眾所周知，但控制機理卻一無所知。如果你知道了正確的信號，從理論上說，你就能在實驗室里，將沒有區別的細胞培育成眼睛。然而，這還需要很長時間才能做到。將細胞培育成眼睛組織如視網膜和晶體可能更為具體實際，如果培育成功，都能移植給患者。”