英国首次开创性实现八名健康婴儿通过包含三人DNA（两位父母和一位女性捐赠者）的试管婴儿技术诞生。这项名为原核转移的技术旨在预防通过母体DNA遗传的毁灭性线粒体疾病。早期结果令人振奋：所有婴儿发育正常，致病突变要么检测不到，要么含量极低不足以造成伤害。对于曾饱受遗传风险困扰的家庭而言，这项科学提供的不仅是治疗，更是根本性的转变。
所有八名婴儿均未显示患有线粒体DNA疾病的迹象。这些婴儿包括四名女孩和四名男孩，其中包含一对同卵双胞胎，由七名女性所生，这些女性原本有很高的风险会将由线粒体DNA突变引起的严重疾病遗传给后代。这些发现由纽卡斯尔团队于7月16日报告，该团队率先使用受精人类卵子进行线粒体捐赠技术。研究结果表明，这种被称为原核移植的新疗法，在降低原本无法治愈的线粒体DNA疾病风险方面是有效的。
研究结果以两篇论文的形式发表在《新英格兰医学杂志》（NEJM）上，描述了迄今为止进行的原核移植治疗的生殖和临床结果。所有婴儿出生时均健康，达到了其发育里程碑，且母亲的致病性线粒体DNA突变要么检测不到，要么其水平极低，不太可能导致疾病。
这项技术由英国纽卡斯尔大学和纽卡斯尔医院 NHS 基金会信托基金的团队在人类卵子中首创，研究工作由惠康基金会和英国NHS资助。
一名通过线粒体捐赠技术诞生的女婴的母亲表示：“作为父母，我们一直想要的就是给孩子一个健康的生命开端。线粒体捐赠试管婴儿技术使这成为可能。经过多年的不确定性，这种治疗给了我们希望——然后给了我们我们的孩子。现在我们看着她，充满活力和可能性，我们感激不尽。科学给了我们一个机会。”
一名男婴的母亲补充道：“我们现在自豪地成为了一个健康宝宝的父亲和母亲——这是一个真正的线粒体替代成功案例。这一突破驱散了曾经笼罩在我们心头的恐惧阴云。”
“多亏了这一令人难以置信的进步和我们得到的支持，我们的小家庭完整了。线粒体疾病的情感负担已被卸下，取而代之的是希望、喜悦和深深的感激。”
NHS线粒体生殖护理路径除了为患有线粒体疾病的女性提供其他生殖选择外，还通过一项研究提供线粒体捐赠服务。
纽卡斯尔大学团队的成员 Doug Turnbull 教授爵士说：“线粒体疾病可能对家庭产生毁灭性的影响。今天的消息为更多有风险传递这种疾病的女性带来了新的希望，她们现在有机会让后代在没有这种可怕疾病的情况下长大。在NHS的框架内，在一个监管良好的环境中，我们能够作为一项研究的一部分，向英国受影响的女性提供线粒体捐赠。”
线粒体DNA疾病
每年，大约每5000名儿童中就有1名出生时携带可能导致毁灭性疾病的线粒体DNA突变。线粒体产生生命所需的能量，并包含一小段DNA，这段DNA仅编码部分能量生产所需的指令。线粒体DNA中的有害突变可能导致能量供应减少，特别影响那些能量需求高的组织——例如心脏、肌肉和大脑。线粒体DNA是母系遗传的，因此这些疾病从母亲传递给子女。虽然男性可能患病，但他们不会传递该疾病。尽管经过多年研究，线粒体DNA疾病仍然无法治愈。
由于缺乏线粒体DNA疾病的治愈方法，人们的注意力集中在基于试管婴儿的技术上，通过限制致病性线粒体DNA突变从母亲向子女的传递来降低疾病风险。英国于2015年将这种基于试管婴儿的新型线粒体捐赠技术——原核移植合法化，该技术旨在降低携带高水平致病性线粒体DNA突变的女性所生子女患线粒体DNA疾病的风险。
纽卡斯尔团队现在将原核移植作为一项研究的一部分，与一系列提供给有风险将线粒体疾病传染给子女的女性的生殖选择方案并列。
原核移植
这项被称为原核移植的技术在卵子受精后进行。它涉及将核基因组（包含决定我们个体特征的所有基因，例如头发颜色和身高）从一个携带线粒体DNA突变的卵子移植到一个由未受影响的女性捐赠的、其自身核基因组已被移除的卵子中。由此产生的胚胎继承了其父母的核DNA，但线粒体DNA主要继承自捐赠的卵子。
生殖结果论文
英国纽卡斯尔团队开发并优化了用于受精人类卵子的原核移植技术，现在报告了为降低线粒体DNA疾病风险而进行的原核移植治疗的结果。
在接受原核移植治疗后出生的婴儿中，检测到的致病性线粒体DNA水平在新生儿血液中从检测不到到16%不等。原核移植治疗后出生的婴儿中存在线粒体DNA突变，是由于移植时围绕核DNA的母源线粒体的遗留所致。母源线粒体DNA的遗留是线粒体捐赠技术已知的局限性。
作为基础研究计划的一部分，该团队正寻求更好地理解和解决这个问题。
在纽卡斯尔大学进行这项研究的生殖结果论文的主要作者 Mary Herbert 教授说：“这些发现给了我们乐观的理由。然而，为了更好地理解线粒体捐赠技术的局限性，进一步的研究对于改善治疗结果至关重要。”
“由于在线粒体捐赠过程中母源线粒体DNA的遗留，线粒体捐赠技术目前被视为风险降低治疗。我们正在进行的研究旨在通过解决这个问题来缩小风险降低与线粒体DNA疾病预防之间的差距。”
原核移植治疗作为综合项目的一部分提供，该项目包括用于降低线粒体DNA疾病风险的植入前遗传学检测（PGT）。根据人类受精与胚胎学管理局（HFEA）的规定，原核移植仅提供给那些不太可能从PGT治疗中获益的女性。
在报告PGT和原核移植综合项目的结果时，临床妊娠在22名接受原核移植的患者中有8名（36%）得到确认，在39名接受PGT的患者中有16名（41%）得到确认。原核移植已导致八例出生和一个进一步妊娠。PGT已导致18例出生。在原核移植出生的儿童中，致病性线粒体DNA突变的水平要么检测不到，要么远低于观察到疾病症状的水平。
临床结果论文
纽卡斯尔团队描述了为给携带致病性线粒体DNA突变的女性提供最佳可能护理而开发的路径。它详细描述了首批通过该技术诞生的婴儿的母亲在怀孕期间如何受到监测和支持，以及她们的婴儿从出生起如何受到密切随访。
一些母亲已经出现线粒体疾病的症状，包括视力丧失和心脏问题。另一些母亲的家庭成员患有此病，她们仍有出现症状和传递该病的风险。
所有八名婴儿，包括一对同卵双胞胎，出生时均健康，并被描述为发育正常——其中五名婴儿此后没有出现任何医疗问题。在论文中，该团队指出，三名婴儿克服了一些早期的健康问题，他们认为这些问题不能直接归因于线粒体捐赠。
纽卡斯尔团队为英国携带有害线粒体DNA突变的女性提供建议和治疗。她们在怀孕期间和线粒体捐赠后受到仔细监测，七名女性中有六名顺利进展。一名女性在怀孕期间出现了一种罕见的并发症，即血液中检测到高水平的脂肪（高脂血症），通过低脂饮食后反应良好。
所有八名婴儿，包括那对双胞胎，均通过正常阴道分娩或选择性剖腹产出生。所有婴儿的出生体重均与其胎龄相符。在血液和尿液细胞中测量了致病性线粒体DNA突变的水平，在五名婴儿中检测不到。三名婴儿有低水平的致病性线粒体DNA突变——血液和尿液中分别为5%和9%、12%和13%、16%和20%。这些水平远低于这些突变导致临床疾病所需的80%水平。研究人员指出，在18个月的随访中，那个血液和尿液中分别为5%和9%的儿童，其致病性突变水平在血液和尿液中已检测不到。
所有儿童都参加了一项为期18个月的发育研究，在报告之日，所有婴儿都达到了其相应的发育里程碑。
一名儿童在7个月大时出现了一些短暂的惊跳反应（涉及颈部弯曲和眨眼），3个月后未经治疗而消失。另一名母乳喂养的婴儿出现了高血脂（高脂血症），其母亲在怀孕期间也受到过影响，并通过低脂饮食成功治疗。该儿童还被诊断出心律不齐（心律失常），目前正在通过减少抗心律失常药物的剂量进行成功治疗。（尽管接受PGT后出生的儿童没有常规随访，但该团队注意到在一名儿童中检测到了心脏异常。） 第三名儿童出现了尿路感染，对抗生素治疗反应迅速。
作者表示，这些儿童的健康状况被认为与母源线粒体DNA突变无关，因为在这些婴儿中检测到的低水平预计不会引起疾病症状。这些突变的症状仅在水平超过80%时才会出现。原核移植程序本身的任何影响预计都会产生更统一的临床表现，即以相同的方式影响儿童。然而，后续研究对于检测儿童期疾病的任何模式至关重要。
该团队强调，后续研究对于检测儿童期疾病的任何模式至关重要，并表示他们将继续提供评估，直至儿童5岁。
Bobby McFarland 教授是NHS罕见线粒体疾病高度专业化服务（纽卡斯尔医院NHS基金会信托基金）主任，也是纽卡斯尔大学儿科线粒体医学教授，他是其中一篇论文的第一作者。他说：“虽然对线粒体捐赠后出生的儿童进行更长时间的随访至关重要，但这些早期结果非常令人鼓舞。看到这些孩子给他们的父母带来的喜悦和宽慰是一种荣幸。”
“我们相信我们建立的随访过程是彻底的，因为它使我们能够检测和审查原核移植后出生的儿童中即使是轻微的健康状况，例如尿路感染。”
致力于对抗线粒体疾病的慈善机构莉莉基金会支持了纽卡斯尔的工作。“我们对这些已发表论文的结果感到非常高兴，”莉莉创始人兼首席执行官Liz Curtis说。“我们为这一改变奋斗了很长时间，以便家庭可以拥有选择。经过多年的等待，我们现在知道有八个婴儿使用这项技术出生，全部没有显示线粒体疾病的迹象。对于许多受影响的家庭来说，这是打破这种遗传性疾病循环的第一个真正希望。”
事实档案
法律 – 在广泛的公众辩论以及科学和伦理审查之后，英国于2015年首创全球先例，批准人类受精与胚胎学管理局（HFEA）允许对有高风险将严重线粒体DNA疾病传染给子女的女性进行线粒体捐赠治疗。此后，澳大利亚也修改了相关法律。
许可证 - 许可证由HFEA监管和授予。作为纽卡斯尔医院NHS基金会信托基金一部分的纽卡斯尔生育中心于2017年获得了进行临床原核移植线粒体捐赠的首个许可证。作为NHS英格兰高度专业化服务的一部分，与线粒体临床医生建立了一个临床路径。
线粒体疾病 指的是一组破坏我们线粒体（我们细胞中的能量生产者）功能的遗传性疾病。
植入前遗传学检测（PGT） 是一种帮助夫妇避免将遗传疾病传给子女的程序。这个额外步骤会检测胚胎的遗传状况。
原核移植（PNT） 涉及将受精卵的核DNA移植到一个受精的捐赠卵子中，以防止线粒体DNA（mtDNA）疾病的传播。
资助
该团队确认，线粒体生殖护理路径得到了纽卡斯尔医院NHS基金会信托基金（NUTH）的NHS支持。惠康基金会提供了支持。纽卡斯尔大学、授予NUTH的国家健康与护理研究所（NIHR）生物医学研究中心提供了基础设施支持。NHS罕见线粒体疾病高度专业化服务得到了NHS英格兰的支持，Hyslop博士获得了英格兰健康教育局和NIHR的职业发展奖。