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《Nature》发文:第一对基因编辑婴儿还有六个重要问题

20181129日,香港人类基因组编辑第二届国际峰会上,贺建奎在会上解释了他的非凡主张,制造了第一批出生时编辑过基因组的双胞胎女孩,该研究似乎屏蔽了科学家的强烈反对。

《Nature》发文:第一对基因编辑婴儿还有六个重要问题

实验者正在将CRISPR-Cas9基因编辑工具加载到移液管中

20181129日,香港人类基因组编辑第二届国际峰会组委会发表声明称,“我们听到一个令人意外且令人深感不安的说法,即人类胚胎已被编辑和植入,导致怀孕和双胞胎的诞生。即使基因修改得到验证,该程序也是不负责任的,不符合国际规范。”本周早些时候,贺建奎曾使用CRISPR-Cas9基因组编辑技术修改两个胚胎中的CCR5基因,然后将其植入一名妇女中,该基因编码一种蛋白质,一些常见的HIV毒株用于感染免疫细胞。

全世界的研究人员对本周的事件进行了激烈的讨论,《自然》杂志针对这一情况,总结了六个仍然没有回答的关切问题。

1.贺建奎现在处于什么状态?

1127日,也就是他在峰会上发表讲话的前一天,中国卫生与健康委员会呼吁广东省政府对贺建奎(广州南方科技大学)进行调查。 两天后,科技部命令他停止开展任何科学研究他本人回应实验已经停止。目前,广东省开展的调查将如何进行尚不清楚。他被指控违反了2003年的卫生部指导方针,但该指南不是法律,也没有明确的处罚措施。

贺的大学是否会对他采取任何行动也不清楚。该大学一位发言人告诉《自然》杂志:贺说“此刻不能透露相关信息”,会在“适当的时候”等待官方声明。他自20182月已离开大学,计划到20211月返校。本周,大学批评了他的科学主张并在工作关系上与他保持距离。

1127日,贺在所大学的实验室网页已经关闭,该网页此前一直在介绍有关基因编辑婴儿的信息。不过贺实验室的另一个网站仍然可以访问。此前,赞扬贺建奎成就的几个声明也从政府网站上消失了。例如:科技部网站和千人计划网站上的一篇文章肯定并赞扬了他开发的基因组测序技术, 该文章现在已无法从网站看到。目前尚不清楚这些行动是否与本周的事件有关,但两个帖子直到最近又可以访问。

根据贺的发言人瑞恩·费雷尔(Ryan Ferrell)的介绍,贺在峰会上的报告结束后就回到了深圳,没有参加1129日峰会上计划出席的仪式。贺说,“我已经回到深圳,不会参加周四的会议,我将留在中国,我的祖国,充分配合所有关于我工作的询问。”

 

2.贺建奎的主张是否正确?

不少科学家表示,应该通过一个独立的机构对父母和孩子的基因进行深入比较来证实他的科学主张。问题是,几乎所有人都同意应该对婴儿和他们的父母保持匿名。

帕萨迪纳加州理工学院前主席、诺贝尔奖获得者生物学家大卫·巴尔的摩是该峰会组委会主席,他说道,“贺保守秘密,并且有充分的理由,我们甚至没有说明如何进行独立调查。”

贺的发言人发表的声明说道,他的团队可以提供匿名样本。其他单位的科学家也可以访问他的实验室并分析数据,他将邀请其他研究人员开展独立调查。贺说“我的原始数据将用于第三方审核。”他还说,他已将他的人类基因编辑研究的研究报告提交给期刊出版,他说论文将在今年年底发表,但未说明在哪个期刊上发表。

现在即使贺要发表论文,严格的中国遗传资源法会阻止他发表父母或孩子的基因序列,这样一来,科学家将难以核实他的主张。

3. 如何用CRISPR技术编辑双胞胎的基因组?

由于没有经过同行评审的出版物或描述他基因编辑工作的预印本,一些科学家正在解析他的演示文稿,试图了解双胞胎的基因组是如贺被编辑的,以及这些编辑的任何潜在后果。

堪培拉澳大利亚国立大学的遗传学家Gaetan BurgioCRISPR基因编辑方面表示,他在他的演讲中提到的原始测序数据表明婴儿细胞含有多个编辑版本的CCR5基因,删除了不同大小的DNA片段。与其他胚胎细胞不同,当CRISPR编辑一些早期胚胎细胞或者无法编辑某些细胞时,可能会导致一种“镶嵌现象”。因为此前有其他研究人员报道了用于研究目的编辑人类胚胎的“镶嵌现象”。

位于伍斯特市马萨诸塞大学医学院的RNA研究员Sean RyderTwitter中指出了贺建奎的其他问题:他针对的是CCR5基因,因为有些人自然携带CCR5突变(Δ32一种称为delta-3232-DNA字母缺失)使基因失活。贺声称通过CRISPR基因编辑引入婴儿细胞的CCR5缺失与delta-32突变不同。问题的关键是三个CCR5突变中没有一个与经过充分研究的Δ32突变相匹配,据我所知,在动物模型中没有研究过,这不合情理。

《Nature》发文:第一对基因编辑婴儿还有六个重要问题

贺建奎声称已制造出了第一批出生时基因组被编辑的婴儿

4.什么时候会有另一个基因编辑的人?

CRISPR-Cas9基因组编辑工具的先驱、加州大学伯克利分校的生物化学家Jennifer Doudna听取了他在峰会上展示的研究结果,说:“我一直认为,流氓科学家有可能以不道德的方式使用它。这是一个真正的风险。

在他被报道之前,许多科学家已经开始担心有人会涉足创建“基因编辑人”的边缘地带。马萨诸塞州波士顿哈佛医学院院长生物学家George Daley,也是该峰会组委会成员提到了另一种实验:用来自另一个人的健康线粒体DNA取代胚胎中的病变线粒体DNA,消除胚胎原有的致病原因突变。尽管线粒体替代疗法缺乏生物医学界或美国食品和药品管理局(FDA)的批准,但纽约市的医生在2016年使用这种方法在墨西哥开始生产婴儿。Daley:“尽管我们已非常谨慎,Cas9仍然就像是胚胎编辑的一种早期实践。

在香港峰会上,科学家们讨论了另一个已宣布的关于人类种系编辑的问题,即将遗传给后代的基因进行修饰。巴尔的摩说:“我们确实很担心,在该领域工作的任何人,应当让当局知道,否则会有更多基因编辑人的出现”。

5.贺的启示是否会妨碍开展生殖系编辑所做的伦理努力?

许多研究人员担心,贺的启示可能会妨碍生殖系编辑的未来发展。“在美国有些人提出严厉的禁令,与科学目标是对立的,”巴尔的摩说。

该事件报道之后,FDA专员斯科特·戈特利布(Scott Gottlieb)告诉新闻网站BioCentury:“政府现在必须做出反应”。他发表评论已引起科学家们的担忧。1128日,美国国立卫生研究院(NIH)主任弗朗西斯柯林斯在一份声明中明确表示,“现在正在香港进行的讨论,有必要制定具有约束力的国际共识,为此类研究设定限制。如果能够解决这些风险,生殖系基因组编辑在未来还是可能会被接受。”

峰会结束时发表的声明呼吁:应该为基因编辑技术安全地转化为治疗方法开辟道路。

将来如何更好地监督生殖系基因编辑?

“我们没有蓝图,但我们一直在询问学院,”巴尔的摩说。 “这是对世界的挑战。”峰会组委会发表的声明表示,世界各地的科学院都在向各自政府提出建议,也在相互协调。他还建议建立一个国际论坛汇集研究和临床试验,并讨论诸如公平获取基因编辑利益等问题。但人类胚胎中的基因组编辑可能具有不太合规的科学家,使得维持这样的组织变得有些困难。戴利说:“实际上每个做分子生物学的实验室都在使用这种技术。”

委员会还建议需要建立一个“转化途径”,为研究人员提供一种严格和负责任的方式,将生殖系基因编辑技术转化到诊所。组织委员会成员Alta Charo是麦迪逊威斯康星大学法学院的生物伦理学家,他表示:“期望必须切合实际,你不能指望完美。你所能做的就是尽量减少这些事件,以及采取惩罚流氓行为的强制措施。

下一次人类基因组编辑峰会将于2021年在伦敦举行。