科学冒进还是技术进步?首例CRISPR基因编辑艾滋病免疫婴儿引发争议!

【字体: 时间:2018年11月26日 来源:生物通

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  11月26日,来自中国深圳的科学家贺建奎宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。据称,这对双胞胎的基因经过修改,使她们出生后能天然抵抗艾滋病,这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。这一消息公布后,引发了不少争议。

  

生物通报道:11月26日,来自中国深圳的科学家贺建奎宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。据称,这对双胞胎的基因经过修改,使她们出生后能天然抵抗艾滋病,这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。

这一消息公布后,引发了学界剧烈震动。不少专家和网友纷纷发表了自己的意见,归总如下:

1.CCR5并不只是HIV进入人体的受体,它对人体免疫细胞的功能至关重要,这种基因编辑在未进行全面检测的前提下,轻易尝试人体胚胎实验,有可能遭遇意想不到的并发症;

2.艾滋病患者并不是一定就不能生育,他们也能生育健康的孩子,无需进行CCR5编辑;

3.CRISPR基因编辑技术进入临床还存在不少问题,此前出现的脱靶,免疫抗性等多个问题,都说明这种技术临床安全性有待进一步深入研究;

4.即使没有CCR5,HIV要入侵宿主细胞,还可以依靠CXCR4,这也就是此前胡特医生再尝试治疗时,无法成功的原因之一;

5.科技部2003年的文件规定:关于人类胚胎研究的“14 天法则”——利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14天;不得将前款中获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统。

6.网络上流传的“深圳和美妇儿科医院”伦理委员会审批图片的时间是2017年3月7日,虽然这家医院已经否认了与这个实验有关,但是从中国临床实验注册中心上的数据来看,也是这个时间。同时贺建奎科学网博客去年的博文“人类胚胎基因编辑的安全性尚待解决”(http://blog.sciencenet.cn/blog-514529-1034671.html)还在探讨这些安全性问题,为何这么快就得到了临床的审批?

这些问题主要可以归结技术上的风险,伦理上的冒险和科学上的冒进,大家如果还有其它问题,欢迎在文章下方留言,我们也期待28日贺建奎在第二届国际人类基因组编辑峰会上的发言。。。

(网络上的“深圳和美妇儿科医院”伦理委员会审批,不过目前该医院发声否认与这个实验有关)

首例CRISPR基因编辑艾滋病免疫婴儿

据报道,贺建奎研究组采用CRISPR-Cas9基因编辑技术,在试管婴儿受精卵时期,把Cas9蛋白和特定的引导序列,注射到还处于单细胞的受精卵里,修改CCR5基因。

此前他们曾采用细胞系和动物模型(小鼠,猴子)对CCR5基因进行了早期试验,评估了经基因编辑猴子的健康状态,生理状态和神经行为,同时分离经过基因编辑的胚胎干细胞,检测其增殖及分化是否异常。此外,也在动物模型中检测基因编辑带来的多代影响。

在此基础上,贺建奎等人通过辅助生殖技术进行了CRISPR-Cas9受精卵CCR5基因编辑,他们通过对50枚人类胚胎基因进行了测序,结果显示未出现脱靶现象,共有超过44%的胚胎编辑有效。他们还指出此次基因手术婴儿脐带血的检测结果,证明基因手术成功,并未发现脱靶现象。贺建奎表示,结果仍然需要时间观察与检验,因此准备了长达18年的随访计划。


CCR5基因是什么?

HIV专门针对的是免疫系统的一个主要的组成细胞——T细胞,它会通过这种CCR5的基因受体进入到T细胞中。一旦进入,HIV会复制并杀死宿主细胞,让患者陷入各种机会性感染之中。

2007年,一位名为蒂莫西•雷•布朗(Timothy Ray Brown)的美国患者(患有白血病和艾滋病)来到柏林找到了胡特医生,当时布朗的状态非常不好,病情正在恶化,几乎已经到了死亡的边缘。随即胡特做出一个决定:进行骨髓移植,先治白血病。结果却出人意料,经过3年来的临床观察,这次移植同时治愈了布朗的艾滋病。

原来骨髓捐献者的配型不仅非常吻合,而且骨髓中还有一种能天然抵御艾滋病病毒的变异基因。据以往研究发现,这种变异基因只在少数北欧人体内存在。

布朗接受辐照后进行了骨髓移植,其骨髓捐献者携带一个基因变异,这个变异会让人体内CD4细胞里面缺少CCR5的受体,缺失宿主就不会感染HIV,也会使他们体内的CD4细胞对艾滋病病毒具有高抗性。

这被称为首例艾滋病治愈者,他的治愈是医学上的突破,这一项病例被发表在NEJM杂志上。但是其后,胡特医生表示给布朗使用的骨髓干细胞移植疗法,在其他至少6名艾滋病患者身上全部失败,6人全部很快死亡。

相关的研究先例

2014年,华人科学家简悦威(Yuet Wai Kan)教授通过CRISPR-Cas9系统,获得了CCR5Δ32纯合突变的干细胞。

少数具有欧洲血统的人在CCR5蛋白的编码基因中携带一个突变。与不携带这个突变(CCR5Δ32)的人相比,携带该突变一个拷贝的人,其HIV感染进程更加缓慢。那些携带CCR5Δ32突变纯合子的人,能抵御HIV的感染。

简悦威等人在多能干细胞中重新创建CCR5Δ32突变。具有这个突变的人通常都是健康的,所以研究小组认为这不会造成什么问题。因此他们通过编辑诱导多能干细胞(iPSCs)的基因组,研制出抗HIV的白血细胞。研究人员将携带一个可耐受HIV的突变的基因,插入到干细胞中。从这些干细胞成长起来的白血细胞具有HIV抗性。华裔科学家《PNAS》艾滋病研究新突破

同一年,哈佛干细胞研究所、麻省总医院等处的研究人员利用CRISPR-Cas技术,敲除了造血干细胞的CCR5受体,并证实这样可导致分化血细胞缺失CCR5。

作者当时表示,“我们证实可以非常有效地敲除CCR5,其细胞仍然具有功能,我们做得很好,极深度测序分析结果显示没有任何不必要的突变,因此它看起来是安全的。但显然还有更多的工作要做。”

“下一阶段是要与麻省总医院Ragon研究所合作开展动物实验。那里有极好的小鼠模型,你可以给予其人类免疫系统,然后感染HIV。我们可以给予小鼠人类细胞,看看它们是否会免于HIV感染。一旦这些研究完成,并且能够取得成功,没有并发症出现,下一步将会向美国食品和药物管理局正式申请启动I期人类试验,专门设计测试新疗法的安全性。但现在预测还有多久有可能开始这样的试验还为时过早。”

延伸阅读:第2届国际人类基因组编辑峰会|贺建奎发言视频

(生物通)









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