作为英国首例开创性突破，已有八名健康婴儿利用一种包含来自三个人（父母双方及一名女性捐赠者）DNA的体外受精技术顺利诞生。这一被称为原核移植的过程，旨在防止毁灭性线粒体疾病通过母亲的DNA遗传。早期结果非常令人鼓舞：所有婴儿发育正常，致病突变均未被检出，或其水平极低，不足以造成危害。对于那些曾受遗传风险困扰的家庭而言，这项科学带来的不仅仅是治疗——更是彻底的改变。
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婴和四名男婴，其中包含一对同卵双胞胎，由七名女性所生，这些女性传播由线粒体DNA突变引起的严重疾病的风险很高。这些发现于7月16日由开创使用受精人类卵子进行线粒体捐赠的纽卡斯尔团队报告，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。
这些发现发表在《新英格兰医学杂志》上的两篇论文中，描述了迄今为止进行的原核移植治疗的生殖和临床结果。所有婴儿出生时健康，达到了发育里程碑，母亲的致病性线粒体DNA突变要么无法检测到，要么存在的水平极不可能导致疾病。
该技术由英国纽卡斯尔大学和泰恩河畔纽卡斯尔医院 NHS 基金会信托基金会的团队在人类卵子中开创，相关工作由惠康基金会和英国 NHS 资助。
一位通过线粒体捐赠生下女婴的母亲说：“作为父母，我们只想给孩子一个健康的人生起点。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，这种治疗给了我们希望——然后给了我们宝宝。看着现在的他们，充满生机和可能，我们心中充满感激。科学给了我们一次机会。”
一位男婴的母亲补充道：“我们现在是一对健康婴儿的骄傲父母——这是线粒体置换真正的成功。这一突破驱散了曾经笼罩在我们心头的恐惧阴云。
“感谢这一令人难以置信的进步和我们收到的支持，我们的小家庭圆满了。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通过一项研究提供线粒体捐赠，作为患有线粒体疾病的女性其他生殖选择之外的补充。
纽卡斯尔大学 Doug Turnbull 爵士教授作为纽卡斯尔团队的一员表示：“线粒体疾病可能对家庭产生毁灭性的影响。今天的新闻为更多有风险遗传这种疾病的女性带来了新的希望，她们现在有机会让孩子在没有这种可怕疾病的环境中成长。在 NHS 的框架内，在一个监管良好的环境中，我们能够作为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名儿童中就有一名出生时带有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，仅编码能量生产所需的部分指令。线粒体DNA中的有害突变可能导致能量供应减少，特别影响具有高能量需求的组织——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给孩子。虽然男性可能患病，但他们不会传播该疾病。尽管经过多年的研究，目前仍无法治愈线粒体DNA疾病患者。
由于缺乏针对线粒体DNA疾病的治愈方法，关注点集中在基于试管婴儿的技术上，通过限制致病性线粒体DNA突变从母亲传给孩子来降低疾病风险。这种新的基于试管婴儿的线粒体捐赠技术——原核移植，于2015年在英国合法化，旨在降低携带高水平致病性线粒体DNA突变的女性所生儿童患线粒体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，连同提供给有风险将线粒体疾病传给孩子的女性的一系列生殖选择一起提供。
原核移植
这种被称为原核移植的技术是在卵子受精后进行的。它涉及将核基因组（包含决定我们个体特征如发色和身高的所有基因）从携带线粒体DNA突变的卵子移植到由未患病女性捐赠的、已移除核基因组的卵子中。由此产生的胚胎遗传了父母的核DNA，但线粒体DNA主要遗传自捐赠的卵子。
生殖结果论文
开发并优化用于受精人类卵子的原核移植技术的英国纽卡斯尔团队，现在报告了降低线粒体DNA疾病风险的原核移植治疗结果。
在原核移植治疗后出生的婴儿的新生儿血液中，检测到的致病性线粒体DNA水平从无法检测到16%不等。原核移植治疗后出生的婴儿中存在线粒体DNA突变，是由于移植时核DNA周围残留的母体线粒体造成的。母体线粒体DNA的残留是线粒体捐赠技术的一个已知局限性。
作为基础研究计划的一部分，该团队正在寻求更好地理解和解决这一问题。
生殖结果论文的主要作者、在纽卡斯尔大学进行该研究的 Mary Herbert 教授说：“这些发现给了我们乐观的理由。然而，为了进一步改善治疗结果，更好地了解线粒体捐赠技术局限性的研究将是必不可少的。
“由于线粒体捐赠过程中母体线粒体DNA的残留，线粒体捐赠技术目前被视为降低风险的治疗手段。我们正在进行的研究旨在通过解决这一问题，弥合降低风险与预防线粒体DNA疾病之间的差距。”
原核移植治疗作为综合计划的一部分提供，该计划包括用于降低线粒体DNA疾病风险的胚胎植入前遗传学检测（PGT）。根据 HFEA 的规定，原核移植仅提供给那些不太可能从 PGT 治疗中受益的女性。
在报告 PGT 和原核移植综合计划时，接受原核移植的 22 名患者中有 8 名（36%）确认临床妊娠，接受 PGT 的 39 名患者中有 16 名（41%）确认临床妊娠。原核移植已导致 8 次分娩和 1 例正在进行的妊娠。PGT 已导致 18 次分娩。在通过原核移植出生的儿童中，致病性线粒体DNA突变水平要么无法检测到，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携带致病性线粒体DNA突变的女性提供最佳护理而开发的路径。它详细描述了首批通过该技术出生的儿童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接受密切随访。
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。其他人有家庭成员患病，并且仍有出现症状和传播疾病的风险。
所有八名婴儿，包括一对同卵双胞胎，出生时健康，被描述为发育正常——其中五人此后未出现医疗问题。在论文中，团队指出有三名婴儿克服了一些早期健康问题，他们认为这些问题不能直接归因于线粒体捐赠。
纽卡斯尔团队向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，七人中有六人进展顺利。一名女性出现了罕见的妊娠并发症，血液中检测到高水平的脂肪（高脂血症），通过低脂饮食反应良好。
所有八名婴儿，包括双胞胎，均通过正常阴道分娩或择期剖宫产出生。所有婴儿的体重相对于胎龄均正常。在血液和尿液细胞中测量了致病性线粒体DNA突变水平，五名婴儿无法检测到。三名婴儿的致病性线粒体DNA突变水平较低——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引发临床疾病所需的 80% 水平。研究人员指出，在 18 个月的随访中，突变水平为 5% 和 9% 的儿童血液和尿液中致病性突变已无法检测到。
所有儿童都参加了一项为期 18 个月的发育研究，截至报告之日，所有婴儿都达到了相关的发育里程碑。
一名儿童在 7 个月大时出现了一些短暂的惊跳（涉及颈部屈曲和眨眼），3 个月后未经治疗自行消失。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此影响，通过低脂饮食成功治疗。该儿童还被诊断出心律异常（心律失常），目前正在通过逐渐减少抗心律失常药物成功治疗。（虽然通过 PGT 出生的儿童不进行常规随访，但团队指出在一名儿童中检测到了心脏异常。）第三名儿童患有尿路感染，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体线粒体DNA突变无关，因为在这些婴儿中检测到的低水平突变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。原核移植过程本身的任何影响预计会有更一致的临床表现，即以相同的方式影响儿童。然而，随访研究对于发现儿童期疾病的任何模式将至关重要。
团队强调随访研究对于发现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 5 岁。
纽卡斯尔医院 NHS 基金会信托基金会 NHS 罕见线粒体疾病高度专业化服务主任、纽卡斯尔大学儿科线粒体医学教授 Bobby McFarland 教授是其中一篇论文的第一作者。他说：“虽然对线粒体捐赠出生的儿童进行长期随访至关重要，但这些早期结果非常令人鼓舞。看到这些孩子给父母带来的喜悦和宽慰是一种荣幸。
“我们认为我们制定的随访过程是详尽的，因为它使我们能够检测和审查原核移植后出生儿童的即使是轻微的健康状况，如尿路感染。”
致力于抗击线粒体疾病的慈善机构 Lily 基金会支持了纽卡斯尔的工作。“我们对这些发表论文的结果感到非常高兴，”Lily 创始人兼首席执行官 Liz Curtis 说。“我们为这一改变进行了长期而艰苦的斗争，以便家庭能够拥有选择。经过多年的等待，我们现在知道有八名婴儿使用这种技术出生，均未显示线粒体疾病的迹象。对于许多受影响的家庭来说，这是打破这种遗传疾病循环的第一个真正希望。”
资料档案
法律 – 在全球范围内首创，经过广泛的公众辩论以及科学和伦理审查，英国于 2015 年批准立法，使人类受精与胚胎学管理局（HFEA）能够允许为有高风险将严重线粒体DNA疾病传给孩子的女性提供线粒体捐赠治疗。继此之后，澳大利亚的法律现在也已改变。
许可 - 许可证由 HFEA 监管和颁发。纽卡斯尔医院 NHS 基金会信托基金会下属的纽卡斯尔生育中心于 2017 年获得了通过原核移植进行临床线粒体捐赠的首个许可证。作为 NHS 英国高度专业化服务的一部分，与线粒体临床医生共同建立了一条临床路径。
线粒体疾病是指一组破坏我们细胞中的能量生产者——线粒体——功能的遗传状况。
胚胎植入前遗传学检测（PGT）是一种帮助夫妇避免将遗传状况传给孩子的程序。这个额外的步骤是对胚胎进行遗传状况检测。
原核移植（PNT）涉及将受精卵的核 DNA 转移到受精的捐赠卵子中，以防止线粒体 DNA（mtDNA）疾病的传播。
资助
团队确认线粒体生殖护理路径由泰恩河畔纽卡斯尔医院 NHS 基金会信托基金会（NUTH）的 NHS 支持。惠康基金会提供了支持。基础设施支持由纽卡斯尔大学以及授予 NUTH 的国家卫生与护理研究所（NIHR）生物医学研究中心奖项提供。NHS 罕见线粒体疾病高度专业化服务由 NHS 英国支持，并向 Hyslop 博士颁发了由英国健康教育署和 NIHR 提供的职业发展奖。