美国初创公司称在实验室培育出人类精子并成功制造胚胎
美国犹他州初创公司Paterna Biosciences宣布,其成功在实验室中培育出功能性人类精子,并利用这些精子制造出外观健康的胚胎。该技术旨在帮助因精子缺失导致不育的男性实现生育。目前研究尚未发表于同行评审期刊,也未独立验证。
该过程涉及从睾丸组织中分离精原干细胞,并在培养皿中诱导其发育为成熟精子。科学家已尝试体外精子生成近一个世纪。2011年,日本团队首次成功培育出可育小鼠精子,但人类精子培育更具挑战。法国生物技术公司Kallistem曾于2015年声称实现体外精子生成,但外界对其精子成熟度和受精能力存疑。
人体内精子生成需两月以上,经历精原细胞在曲细精管中产生、减数分裂形成23条染色体、发育尾部与头部结构、获得游动能力等多个步骤。Paterna首席执行官Alexander Pastuszak表示,团队已破解各阶段所需分子指令。公司最初尝试在体外培养睾丸组织管,但最终聚焦于精原干细胞的直接培养,并利用计算生物学预测关键分子信号,通过实验筛选出有效组合。
初步测试显示,实验室培育的精子与自然精子形态相似。Paterna目前尚未用于临床妊娠,但已通过胚胎制造验证精子活性。公司计划对不育男性开展更大规模研究,比较实验室精子与自然提取精子的受精率及胚胎质量,并有望在明年启动临床妊娠试验。
该技术主要针对约10%至15%完全无精症男性。研究显示,这些男性精原干细胞通常正常,但微环境缺陷阻碍其发育。Paterna通过模拟健康微环境,可从标准组织活检中生成数千个精子。公司计划收费5000至12000美元。
加拿大温哥华前列腺中心外科医生Ryan Flannigan表示,该技术可替代现有需全身麻醉、耗时数小时的睾丸组织取精手术,且成功率更高。此外,该技术或可应用于青春期前癌症患儿,通过冷冻保存的睾丸组织未来生成精子。其他研究则探索从皮肤或血液细胞诱导多能干细胞生成精子和卵子,或为同性伴侣生育提供可能。
迈阿密浸信会健康癌症研究所泌尿科主任Justin Dubin指出,尽管技术前景广阔,但高昂成本可能限制其普及,尤其在美国等生育治疗未被保险覆盖的地区。
编辑点评
此新闻标志着生殖医学领域的一项重大技术突破,其国际影响主要体现在医疗、伦理与社会层面。体外精子生成技术若成功临床化,将彻底改变男性不育治疗格局,尤其对无精症患者而言,提供了一种非侵入性、高效且可重复的精子来源,替代现有手术取精的高风险和低成功率。从全球视角看,该技术可能推动生育权的扩展,例如为癌症幸存儿童、同性伴侣等群体提供生物育儿的可能性,进而引发对生殖伦理与法律框架的重新审视。
技术本身虽尚未发表于同行评审期刊,但其发表在WIRED等权威媒体,且由专业背景团队主导,显示出较高的科研可信度。其采用计算生物学与高通量筛选方法,体现了生物技术与人工智能融合的前沿趋势。然而,成本高昂(5000-12000美元)与保险覆盖缺失可能限制其在发展中国家和低收入群体中的应用,凸显医疗公平性挑战。
长远来看,该技术可能催生“体外配子生成”(in vitro gametogenesis)的广泛应用,使性别与生育分离成为可能,进而影响家庭结构、遗传法律、以及跨国生育服务市场。各国监管机构将面临如何定义“自然生育”“人工配子”及相关伦理边界的问题。此外,若技术普及,或对传统辅助生殖服务(如试管婴儿)形成竞争,推动行业技术升级与成本下降,具有深远的全球医疗与社会意义。