Nature:中国科学家用CRISPR/Cas9改造人类胚胎

【字体: 时间:2015年04月24日 来源:生物通

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  来自中国的科学家们报告他们编辑了人类胚胎的基因组,这可以说是世界首次。这些在线发表在《Protein & Cell》杂志上的研究结果证实了广为流传的谣言:已经有人在开展这类的实验——在上个月这些传闻引发了科学界对于这类工作伦理影响的激烈争论。

  

生物通报道  来自中国的科学家们报告他们编辑了人类胚胎的基因组,这可以说是世界首次。这些在线发表在《Protein & Cell》杂志上的研究结果证实了广为流传的谣言:已经有人在开展这类的实验——在上个月这些传闻引发了科学界对于这类工作伦理影响的激烈争论。

这项研究也引起了国际顶级期刊Nature网站的热点关注,4月22日Nature以“Chinese scientists genetically modify human embryos”为题对此进行了新闻报道。

在这篇论文中,中山大学基因功能研究人员黄军就(Junjiu Huang)领导研究人员,试图通过利用“不能存活”的胚胎(从当地生殖诊所获得,无法生成活胎的胚胎)来回避这样的关注和担忧。该研究小组尝试利用CRISPR/Cas9基因编辑技术改造了导致一种潜在致命血液疾病——β-地中海贫血的基因。研究人员说,他们的研究结果表明将这种方法应用于医学用途存在一些重大的障碍(延伸阅读:细胞》特辑:CRISPR/Cas9技术 )。

哈佛医学院干细胞生物学家George Daley说:“我相信这是第一次报告将CRISPR/Cas9应用于人类植入前胚胎,就其本身而论这项研究是一个里程碑及引人警戒的故事。对于那些认为已做好准备测试这一技术来清除致病基因的医生而言,这一研究应该是向他们发出的一个严正警告。”

一些人认为,在对胚胎进行基因编辑会有一个光明的未来,因为它可以在婴儿出生前消除破坏性的遗传疾病。另一些人则认为,这样的工作跨过了道德的底线:3月的时候一些研究人员在Nature上警告说,由于对生殖细胞的改造(germline modification)是可以遗传的,有可能会对后代造成不可预测的影响。一些研究人员还表达了对人类胚胎开展基因编辑研究的担忧,这有可能会推动不安全或不道德地使用这一技术。

黄军就研究小组的论文似乎再度激起了关于人类胚胎编辑的争论——并且有报告称在中国还有其他的研究团队也在开展人类胚胎实验。

有问题的基因

黄军就研究小组利用的这一技术涉及到将CRISPR/Cas9酶复合物注入胚胎中,其会在特异的位点结合并拼接DNA。研究人员可以编程这一复合物来靶向有问题的基因,然后用同时导入的其他分子来替换或修复这一问题基因。这一系统在人类成体干细胞和动物胚胎中已开展了充分的研究。但此前未有任何的文献报告将它用于人类胚胎。

黄军就和同事们着手调查了这一程序是否可以在人类单细胞受精胚胎中替换基因;原则上,随着胚胎的发育生成的所有细胞之后都会携带修复基因。他们从生殖诊所获得了胚胎,这些胚胎本来供体外受精所用,但是由于发生了双精子受精多出了一套额外的染色体。这阻止了这些胚胎生成活胎,尽管它们经历了发育的第一阶段。

黄军就研究小组调查了CRISPR/Cas9系统编辑HBB基因的能力。HBB编码了人类珠蛋白,这一基因突变会导致β-地中海贫血。

重大障碍

研究小组将CRISPR/Cas9注入到了86个胚胎中,随后等待了48小时,以确保CRISPR/Cas9系统和分子有足够的时间替代缺失的DNA发挥作用,以及让胚胎生长至大约具有8个细胞。在71个存活胚胎中,有54个接受了遗传检测。检测结果揭示出只有28个获得了成功的拼接,其中只有很小一部分包含了替换遗传物质。黄军就说:“如果你想在正常胚胎中做这件事,你就必须要接近100%。这就是我们停下来的原因,我们仍然认为它还太不成熟。”

下接:中山大学基因编辑研究引国际广泛关注

生物通推荐原文摘要:

Chinese scientists genetically modify human embryos

In a world first, Chinese scientists have reported editing the genomes of human embryos. The results are published1 in the online journal Protein & Cell and confirm widespread rumours that such experiments had been conducted—rumours that  sparked a high-profile debate last month2, 3 about the ethical implications of such work.

 

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