定制婴儿的应用与限制(1)
人类基因组计划完成之后，大量基因研究结果显示，目前发现的人类单基因遗传疾病有7000多种，其中已经明确致病基因的有4000多种。大部分单基因遗传疾病具有致死性、致残性或致畸性，除部分可以治疗外，多数至今尚无有效治疗手段。显然，患遗传病的人也有组成家庭和生育后代的权利，而孕育健康的后代是他们最大的心愿。为了满足他们的心愿，就需要定制或设计健康的后代。
定制婴儿是一个不太全面的说法，其本质是针对那些不孕不育而且有遗传病的夫妇而量身定做，孕育一个没有疾病的健康孩子的技术或手段。定制婴儿目前是用全基因组测序技术对体外受精胚胎进行遗传学诊断，选择一个健康的胚胎植入母亲体内孕育，最后分娩出健康的孩子。
检测基因的技术
定制婴儿的原理如同选种育种一样，需要对受精卵或胚胎进行基因和基因组检测，以确认受精卵是健康的，然后才能植入母体进行孕育。检测基因和基因组有多种方式，其中有两种主要方式：一是胚胎植入前遗传学诊断(PGD)，二是胚胎植入前遗传学筛查(PGS)。
胚胎植入前遗传学诊断是检测几个基因的突变，即检测与遗传病相关的基因，也就是基因检测。胚胎植入前遗传学筛查是检查整个染色体，也就是全基因组测序。
人类的基因组约有30亿对碱基，因此全基因组测序需要有高效的方法才能快速和全面检测基因组中哪些基因是正常的，哪些基因是异常的，从而选择正常的胚胎植入母体进行孕育。同时，全基因组测序还需要结合其他方法，如多聚酶链反应(PCR)，才能做到对基因组的全面和准确测序。
现在，研究人员创造了一种更先进和有效的全基因组测序方法，即多重退火环状循环扩增法，是利用对全基因组扩增进行检测。
研究人员通过这种方法检测胚胎的基因组，已经为一些夫妇定制了健康婴儿，避免了把遗传病遗传给后代。
让后代不再耳聋
2013年，山东的一对夫妻带着5岁的孩子来到北京解放军总医院(301医院)就诊，他们的听力完全正常，但孩子患有先天性耳聋，夫妻俩百思不得其解。通过检查发现，原来夫妻均是常染色体隐性基因携带者，他们都携带了SLC26A4突变基因，使得他们的孩子成为先天性耳聋患者，孩子只能植入人工耳蜗才有听力。
后来，夫妻二人希望再生育一名健康的后代，但是，由于他们都带有耳聋的突变基因，生育的后代中有25%的概率为耳聋患者，风险极高。如果自然孕育，再生下一名耳聋孩子怎么办？在这样的忧虑下，夫妻俩只好暂时打消了自然怀孕的念头。
欣慰的是，他们后来知道301医院的戴朴教授团队在耳聋基因的胚胎植入前遗传学诊断中有办法排除含有致病基因的胚胎，能筛选出正常的胚胎植入母体孕育，从而获得健康的后代。于是夫妻再次到301医院求医。
戴朴团队所采用的基因组检测技术就是多重退火环状循环扩增法。他们提取这对夫妇的生殖细胞进行人工受精，共获得17个胚胎，在体外培养至第5天，每个胚胎选取3～5个囊胚滋养层细胞进行多重退火环状循环扩增法检测，最后选择了2个优质健康胚胎成功植入母体并孕育。2015年12月10日，一对健康的双胞胎在301医院诞生。经新生儿听力筛查及脐带血基因检查，证明两个孩子是听力正常的健康宝宝。
通过文献查阅发现，这是全球范围利用多重退火环状循环扩增法检测为携带有耳聋致病基因的夫妻定制的第一对健康孩子。利用这一技术，301医院的戴朴团队又为一对来自河北唐山农村的夫妻定制了一名健康的孩子。这对夫妻10年前生下一个患有先天性耳聋的女儿，由于经济困难，没有条件给孩子做人工耳蜗手术，孩子一直靠助听器生活。但是，他们更渴望有一个健康的宝宝。后来他们也有两次自然怀孕，但产前诊断都表明腹中的孩子带有耳聋基因，生下来都会耳聋，也因此都做了引产，是在怀孕将近6个月时进行的，给他们带来极大的痛苦。
现在，301医院研究团队已经让这对夫妇中的妻子怀上一个健康的孩子。产前诊断证明腹中的孩子只携带一个与他父亲一样的致病基因，但不会出现耳聋症状。2016年，这个家庭将诞生一个听力正常的健康新生儿。
避免遗传性多发性骨软骨瘤孩子出生
有一种遗传病称为遗传性多发性骨软骨瘤，尽管这样的患者不多，但一旦患有这种疾病并结婚生子，就有可能把疾病遗传给孩子。现在，患这种病的一名男性从小时候开始每隔一段时间骨头上就长一个瘤子，这种疾病是由一个基因发生单碱基杂合缺失导致。这名男子已结婚，妻子健康无病。两人希望生育一个健康的后代，但是，如果自然怀孕，两人的后代会有50%的概率患病。如果能对其胚胎进行多重退火环状循环扩增法测序，找到没有致病基因的健康胚胎并植入妻子子宫孕育，他们就会获得健康的后代。
夫妻二人于2013年5月来到北医三院生殖医学中心就诊，期望通过胚胎基因诊断，帮助他们挑选正常胚胎，不要让自己的孩子也患上同样的疾病。多重退火环状循环扩增法的本质是，对单细胞全基因组均匀放大进行检测。
研究人员采用夫妻二人的生殖细胞进行体外受精，获得了18枚质量好的胚胎。随后研究人员利用显微操作技术从中获得极少量细胞，再采用多重退火环状循环扩增法，将这些极少量胚胎细胞中的DNA均匀扩增上百万倍，从而满足基因分析的需求。研究人员再结合多聚酶链反应技术和高通量测序技术，经过低深度测序，同时观察到全部染色体数目及结构是否异常，实现了准确的、单位点的关键基因检测。
最终研究人员选取了18枚胚胎中3枚既不包含致病位点又不包含新发现的突变位点，同时染色体正常的胚胎。2013年12月29日，研究人员把3枚胚胎中质量最好的1枚移植到患病男子的妻子的子宫内，胚胎成功着床，发育正常。在胚胎发育初期，又进行羊水细胞基因检测，表明染色体正常，并且不含遗传性多发性骨软骨瘤遗传病基因。2014年9月19日，一名健康的婴儿顺利娩出，婴儿体重4030克，身长53厘米。随后的脐血基因检测再次证实，婴儿不含致病基因位点。 (王晓冰)
定制婴儿是一个不太全面的说法，其本质是针对那些不孕不育而且有遗传病的夫妇而量身定做，孕育一个没有疾病的健康孩子的技术或手段。定制婴儿目前是用全基因组测序技术对体外受精胚胎进行遗传学诊断，选择一个健康的胚胎植入母亲体内孕育，最后分娩出健康的孩子。
检测基因的技术
定制婴儿的原理如同选种育种一样，需要对受精卵或胚胎进行基因和基因组检测，以确认受精卵是健康的，然后才能植入母体进行孕育。检测基因和基因组有多种方式，其中有两种主要方式：一是胚胎植入前遗传学诊断(PGD)，二是胚胎植入前遗传学筛查(PGS)。
胚胎植入前遗传学诊断是检测几个基因的突变，即检测与遗传病相关的基因，也就是基因检测。胚胎植入前遗传学筛查是检查整个染色体，也就是全基因组测序。
人类的基因组约有30亿对碱基，因此全基因组测序需要有高效的方法才能快速和全面检测基因组中哪些基因是正常的，哪些基因是异常的，从而选择正常的胚胎植入母体进行孕育。同时，全基因组测序还需要结合其他方法，如多聚酶链反应(PCR)，才能做到对基因组的全面和准确测序。
现在，研究人员创造了一种更先进和有效的全基因组测序方法，即多重退火环状循环扩增法，是利用对全基因组扩增进行检测。
研究人员通过这种方法检测胚胎的基因组，已经为一些夫妇定制了健康婴儿，避免了把遗传病遗传给后代。
让后代不再耳聋
2013年，山东的一对夫妻带着5岁的孩子来到北京解放军总医院(301医院)就诊，他们的听力完全正常，但孩子患有先天性耳聋，夫妻俩百思不得其解。通过检查发现，原来夫妻均是常染色体隐性基因携带者，他们都携带了SLC26A4突变基因，使得他们的孩子成为先天性耳聋患者，孩子只能植入人工耳蜗才有听力。
后来，夫妻二人希望再生育一名健康的后代，但是，由于他们都带有耳聋的突变基因，生育的后代中有25%的概率为耳聋患者，风险极高。如果自然孕育，再生下一名耳聋孩子怎么办？在这样的忧虑下，夫妻俩只好暂时打消了自然怀孕的念头。
欣慰的是，他们后来知道301医院的戴朴教授团队在耳聋基因的胚胎植入前遗传学诊断中有办法排除含有致病基因的胚胎，能筛选出正常的胚胎植入母体孕育，从而获得健康的后代。于是夫妻再次到301医院求医。
戴朴团队所采用的基因组检测技术就是多重退火环状循环扩增法。他们提取这对夫妇的生殖细胞进行人工受精，共获得17个胚胎，在体外培养至第5天，每个胚胎选取3～5个囊胚滋养层细胞进行多重退火环状循环扩增法检测，最后选择了2个优质健康胚胎成功植入母体并孕育。2015年12月10日，一对健康的双胞胎在301医院诞生。经新生儿听力筛查及脐带血基因检查，证明两个孩子是听力正常的健康宝宝。
通过文献查阅发现，这是全球范围利用多重退火环状循环扩增法检测为携带有耳聋致病基因的夫妻定制的第一对健康孩子。利用这一技术，301医院的戴朴团队又为一对来自河北唐山农村的夫妻定制了一名健康的孩子。这对夫妻10年前生下一个患有先天性耳聋的女儿，由于经济困难，没有条件给孩子做人工耳蜗手术，孩子一直靠助听器生活。但是，他们更渴望有一个健康的宝宝。后来他们也有两次自然怀孕，但产前诊断都表明腹中的孩子带有耳聋基因，生下来都会耳聋，也因此都做了引产，是在怀孕将近6个月时进行的，给他们带来极大的痛苦。
现在，301医院研究团队已经让这对夫妇中的妻子怀上一个健康的孩子。产前诊断证明腹中的孩子只携带一个与他父亲一样的致病基因，但不会出现耳聋症状。2016年，这个家庭将诞生一个听力正常的健康新生儿。
避免遗传性多发性骨软骨瘤孩子出生
有一种遗传病称为遗传性多发性骨软骨瘤，尽管这样的患者不多，但一旦患有这种疾病并结婚生子，就有可能把疾病遗传给孩子。现在，患这种病的一名男性从小时候开始每隔一段时间骨头上就长一个瘤子，这种疾病是由一个基因发生单碱基杂合缺失导致。这名男子已结婚，妻子健康无病。两人希望生育一个健康的后代，但是，如果自然怀孕，两人的后代会有50%的概率患病。如果能对其胚胎进行多重退火环状循环扩增法测序，找到没有致病基因的健康胚胎并植入妻子子宫孕育，他们就会获得健康的后代。
夫妻二人于2013年5月来到北医三院生殖医学中心就诊，期望通过胚胎基因诊断，帮助他们挑选正常胚胎，不要让自己的孩子也患上同样的疾病。多重退火环状循环扩增法的本质是，对单细胞全基因组均匀放大进行检测。
研究人员采用夫妻二人的生殖细胞进行体外受精，获得了18枚质量好的胚胎。随后研究人员利用显微操作技术从中获得极少量细胞，再采用多重退火环状循环扩增法，将这些极少量胚胎细胞中的DNA均匀扩增上百万倍，从而满足基因分析的需求。研究人员再结合多聚酶链反应技术和高通量测序技术，经过低深度测序，同时观察到全部染色体数目及结构是否异常，实现了准确的、单位点的关键基因检测。
最终研究人员选取了18枚胚胎中3枚既不包含致病位点又不包含新发现的突变位点，同时染色体正常的胚胎。2013年12月29日，研究人员把3枚胚胎中质量最好的1枚移植到患病男子的妻子的子宫内，胚胎成功着床，发育正常。在胚胎发育初期，又进行羊水细胞基因检测，表明染色体正常，并且不含遗传性多发性骨软骨瘤遗传病基因。2014年9月19日，一名健康的婴儿顺利娩出，婴儿体重4030克，身长53厘米。随后的脐血基因检测再次证实，婴儿不含致病基因位点。 (王晓冰)