威斯腾促销
安诺医学转录组,让科研与临床更近一步
第六届胶原蛋白行业论坛第一轮通知

我们距离成功编辑人类胚胎基因还有多远?

2015/12/22 来源:中国科技网/张微
分享: 
导读
最近一个以人类基因编辑为主题的重要国际峰会,建议研究人员继续编辑人类胚胎基因,但是要重新考虑这种修改如何以及何时在临床上应用。这个决定是在一些科学家呼吁暂停这样的研究之后做出的。


最近一个以人类基因编辑为主题的重要国际峰会,建议研究人员继续编辑人类胚胎基因,但是要重新考虑这种修改如何以及何时在临床上应用。这个决定是在一些科学家呼吁暂停这样的研究之后做出的。

这个建议一直有争议,因为许多人担心这项可以防止父母将遗传疾病带给他们孩子的技术,将被人滥用,导致人类基因库的永久性变化。

但是我们距离这项技术成功有多远——在这点上,这些担心是否真的有必要呢?

实验室的进展

人类生殖细胞(这些细胞来自于受精卵,形成精子和卵子)的基因编辑,将生成人体的每一个细胞——不同于其它类型的基因编辑,因为这些细胞的变化会遗传给下一代,成为人类身体构成上的永久性改变。

在胚胎形成的最早期阶段针对人类生殖细胞,也就是在卵子刚刚受精之后就被植入子宫,想要进行这样的操作对一个孕妇来说是不可能的。在我的实验室,我们研究的重点是早期阶段,我们用小鼠进行研究,最近仅仅通过培养皿培养人类细胞。以这种方式,我们已经识别出一些最早的遗传事件,“指定”干细胞成为生殖细胞。

与此同时,基因编辑的技术支撑,如CRISPR / Cas9,一种快速、简单和空前精确的方法定位编辑特定基因——在科学领域越来越流行。它与在实验室里研究生殖细胞的新方法一道,为科学家和公众提供一个真正的机会,在没有任何伤害之前,考虑人类生殖细胞的编辑是否有可取之处。

我们现在可以创造人类的“原始生殖细胞”,来自于胚胎干细胞的卵子和精子的前体。这是一个微妙和耗时的过程,产生的细胞寿命不长,部分原因是因为我们还没有复制出能让它们成长所需的条件。我们所能了解的是,人类原始生殖细胞在发育过程中的一些最早的步骤与小鼠的不同。这是很重要的,因为这个领域先前的研究结果都来自于小鼠模型,我们的研究表明这些信息不能被完全推断用来描述人类。

去年,我们还设法从成人人体细胞如人体皮肤细胞中产生原始生殖细胞。我们将这些程序化细胞转变成干细胞,并添加了化学因子“重新指定”它们做原始生殖细胞。

这些细胞的寿命并不长,实验室研究表明,在小鼠的睾丸和卵巢中引入这样的细胞,并不能使它们继续发展成熟成为精子和卵子。值得注意的是,这些老鼠能够生出健康的后代,提高了“重编程”皮肤细胞创造生命个体的前景。因为这个原因,利用灵长类动物来做类似的研究会很有意义。进一步的研究会使完全在培养皿中培养出有繁殖能力的精子和卵子细胞成为可能。

完成蓝图?

后续研究的进展,很明显会存在一个编辑人类生殖细胞的潜在模板。基因测序的方法也可以提供额外的检查,以确保在编辑过程中没有任何疏忽大意的突变或“脱靶”效应。

更重要的是,如果来自原始细胞中有繁殖能力的精子和卵子能够在实验室中成长,它们就能够被用来创造受精胚胎。这种“植入前”的胚胎能够被进一步筛选(就如现在体外受精程序的常规检查)来确保植入子宫的,是那些没有发生特异性突变的胚胎。

那么这项工作如何在临床上实现呢?想象一下,在一个患者身上实现这个过程,例如,一个有致病突变的女人不想将疾病遗传给孩子。一开始要从她的皮肤上提取细胞,重新编程成原始生殖细胞,这个过程中DNA被编辑剔除突变基因。原始生殖细胞被发展成卵子,用来制造一个体外受精胚胎,然后筛选并移植到她的子宫中。这个孩子及其后代就没有这种突变基因。

这就是为什么这次峰会仔细考虑了这些重大影响并建议继续进行这项研究的原因。我们对于早期生殖细胞和胚胎发育基本过程的研究,还没有进一步的进展,从培养皿中生殖细胞存活更长时间开始,我们不知道在安全地达到新基因编辑技术方面我们有哪些能做到,还有哪些领域不能实现。

本网站所有注明“来源:生物探索”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物探索所有,其他平台转载需得到授权。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(editor@biodiscover.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。