发育中胚胎如何淘汰异常细胞？
为了理解染色体异常细胞对镶嵌型胚胎的影响，我们必须要创造出数百个小鼠胚胎，并研究数千个胚胎不同部位的细胞。这么庞大的工作量需要有一位专职的科学家，也需要资金。
在汇整如何测试这个假设的思绪时，我在绒毛膜采样检查后又进行了另一个羊膜穿刺检查，这个检查一样在超音波影像的引导下，将针插入包围发育胎儿的羊膜囊中，以取得少量的透明羊水样本来进行分析。保护胎儿的羊水会带有胎儿细胞，可以用来确认是否具有染色体问题。这次的检查结果是没有问题的，我们都松了一口气。不过，得要到我把孩子抱在手上那时，我才能百分之百地放心。
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还有其他的好消息是，我有了资源可以进行了解我检查结果的研究。我在发现怀孕那天所进行的面试，让我获得惠康基金会的资深研究补助金。这笔补助金原本打算用在另一个计划上，不过他们给我足够的自由度，可以直接挪用其中部分资金来为镶嵌型胚胎建立模型。
如何制造染色体异常的细胞?
我们有一大堆事情要做。首先，我们得要找到一种可信的方式（最好不只一种）来制造染色体异常的细胞。然后我们还要找到一种方式来标记这些细胞，好让它们在正常细胞旁发育时，我们可以追踪到它们。制造异常细胞比我们原先所想得更加困难。海伦测试许多种不同的方法来干扰染色体分离的过程，我们最后用到一种名为逆转素（reversine）的药物，这是我们实验室中另一个研究计划使用过的药物。
逆转素是种小分子抑制剂。我们想要使用逆转素来抑制染色体分离中的一个关键过程。那是一个分子检查点，在正常情况下会暂停细胞分裂（有丝分裂），直到有正确数目的染色体（带有 DNA）被拉开，并分离到两个不同的子细胞间为止。逆转素会阻断名为单极纺锤体蛋白激酶（monopolar spindle 1 kinase）的酵素，而这种酵素会在细胞分裂时确保染色体公平分配。
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为了确认逆转素确实会造成染色体异常，我们经由标记随机选出的三个染色体来分析有用药及无用药的胚胎。我们所使用的标记方法名为萤光原位杂合技术（fluorescence in situ hybridization, FISH），这种技术会外加一个探针（短 DNA 序列）及一个萤光标记。当探针在样本中碰到类似的 DNA 片段时，就会在萤光显微镜下发光。经由萤光原位杂合技术的追踪，确认了海伦使用逆转素后，确实会增加染色体异常胚胎的数量。
逆转素的效用是暂时性的，海伦一把药剂洗掉，检查点就恢复正常功能。这很重要，因为这表示我们可以将胚胎染色体异常的发生限制在特定的发育期间内。
染色体异常的胚胎能正常发育吗?
确信可以制造出染色体异常的胚胎后，我们需要确定这些施用过逆转素的胚胎是否会完全发育。海伦对四细胞胚胎施用逆转素，并观察到在发育 4 天后，它们的细胞数量比未施药的胚胎要来得少。不过虽然细胞数量较少，还是可以形成三组基本的细胞世系。
为了找出施用内逆转素的胚胎是否可以长成小鼠，我们将这些胚胎植入母体中。这个时间点是在我们创造出体外培养胚胎的技术之前。每 10 个正常胚胎有 7 个会着床，而这个比例在施药后的胚胎上则降了一半。最重要的是，施用逆转素的胚胎没有一个能够成长为活生生的老鼠。这个实验显示，当胚胎中大多数的细胞都出现染色体异常时，它们的发育最终会以失败收场，即使它们着床了、也发育了一阵子。
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制造同时有异常与正常细胞的胚胎
现在我们可以进一步来探讨那个重要的问题：若是只有部分胚胎细胞带有染色体异常，发育又会受到何种程度的影响?为了找出答案，我们必须制造出镶嵌型胚胎，也就是混合了染色体异常细胞与染色体正常细胞的胚胎。因此我们决定经由制造嵌合体来达到这个目的。
因为我们无法在对同个胚胎施用逆转素时只让其中一些细胞出现染色体异常，所以无法经由这个方式制造出镶嵌型胚胎，因此我们想到了运用嵌合体的作法，将来自不同胚胎的细胞结合建构成嵌合体（镶嵌型胚胎是由单颗受精卵生长发育而成的）。创造嵌合体而非镶嵌型胚胎的好处是，我们可以系统性地去研究要具有多少异常细胞才会干扰到发育。很幸运地，这个作法成功了。
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海伦在小鼠胚胎从两细胞阶段分裂到四细胞阶段时，经由口吸管的方式施用逆转素，并在八细胞阶段将细胞一个个地分开。然后她将来自正常胚胎的四个细胞与来自施药胚胎的四个细胞结合创造出八细胞嵌合体胚胎。
我们要追踪细胞的命运就需要标记。我朋友凯特.哈迪安东纳基斯（Kat Hadjantonakis）与金妮.帕帕约安努在纽约对小鼠进行基因改良，让它们的细胞核具有绿色萤光蛋白，所以我们就采用了具有这种特性的小鼠。我们将这类小鼠胚胎施予逆转素，施过药的细胞会与未施过药的细胞有不同的颜色，这样我们就可以做出区别。具有绿色萤光蛋白的细胞让我们可以明确看到新细胞是在何时与何处诞生以及新细胞的后续分裂，还有，若是细胞死亡了，我们也可以看到是在何时与何处死亡的。我们可用此种方式为个别细胞建立“谱系图”。
染色体异常细胞在胚胎发育过程中会被清除吗?
我们为这些镶嵌型胚胎拍摄了影片，以精准追踪每个细胞的命运。海伦在萤幕上看见，异常细胞数量的下降主要发生在产生新个体组织的那一部分胚胎，也就是上胚层。这些异常细胞会在凋亡的过程中死去，也就是经历程序性的细胞死亡。在注定成为胚胎本体的那一部分胚胎中，施用过逆转素的细胞经历凋亡的频率是未施药细胞的两倍以上。
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这个结果表示，在注定成为胎儿的那一部分胚胎中，异常细胞有被清除的倾向。这支持了我的假设，也就是在这一部分的胚胎中，异常细胞竞争不过正常细胞，不过实际运用的机制跟我原来所想的不一样。
我简直不敢相信。这是我们真的会研究出重要成果的第一个征兆，发育中的胚胎不仅可以自我建构，也同样可以自我修复。几年前当我怀着赛门那时，绒毛膜采样检查所检测到的染色体异常细胞的后代，有没有可能在成长为赛门的那部分胚胎中自我毁灭了呢?
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