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打破禁忌!瑞典科学家率先用CRIPSR编辑健康人类胚胎

2016/09/26 来源:生物探索
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导读
编辑人类胚胎是CIRSPR这一颠覆性技术最受争议的应用这一。在发生了中国科学家发表全球首篇基因编辑人类胚胎论文、英国率先批准编辑人类胚胎研究等事件后,这一领域算是平息了一段时间。然而,9月22日,据Science网站推荐新闻称,瑞典科学家Fredrik Lanner已经开始编辑健康人类胚胎了。具体来说,他将通过“关闭”胚胎中的一些基因,探索这些基因在早期发育中的作用。


Fredrik Lanner (右) 和他的学生Alvaro Plaza Reyes(图片来源:Rob Stein/NPR)

这篇题为《Breaking Taboo, Swedish Scientist Seeks To Edit DNA Of Healthy Human Embryos》(打破禁忌,瑞典科学家试图编辑健康人类胚胎DNA)的报道刊登在NPR网站上。文章称,Fredrik Lanner是一名发育生物学家,他希望通过编辑人类胚胎基因更多的了解这些基因是如何调节早期胚胎发育的。

除了希望找到治疗不孕和防止流产的新途径,他还希望能够帮助科学家们更多的了解胚胎干细胞。他说:“这些了解将帮助我们在未来治疗糖尿病、帕金森、失明或其它疾病。”

已“编辑”至少12个胚胎

NPR最近独家拜访了Lanner的实验室。访问期间,Lanner和他的一名研究生解冻了5个胚胎。这些胚胎是由选择体外受精的夫妇捐赠的。其中,有一个胚胎在冷冻、解冻的过程中没能存活。

随后,研究人员向剩余每个胚胎的一个细胞中注入了基因编辑工具CRISPR/Cas9。这一工具的出现让科学家们能够更容易、更精准地编辑DNA。Lanner称CRISPR/Cas9为“游戏的改变者”。

Lanner计划系统性地敲除一系列他在先前研究中鉴定出的对正常胚胎发育起到关键作用的基因。不过,他暂时拒绝透露具体将靶向哪些基因。Lanner目前已经编辑了至少12个胚胎,不过仍在研究他的结果,改善他的技术。

受安全性和伦理问题的影响,这一研究领域一直备受争议。一些反对者认为,改变人类胚胎中的DNA可能会将“错误”引入到人类基因库中,产生新的疾病,并一代代传下去。此外,他们还担心这将为“设计婴儿”打开大门。

Lanner表示,他最初的规划是研究这些被编辑的胚胎最初7天的生长,绝不会让它们发育超过14天。Lanner认为,基础研究是必要的、道德上可以接受的,禁止这类研究会适得其反。

不能发育胚胎——健康胚胎

2015年,中国科学家(中山大学黄军就研究小组)发表了世界首篇基因编辑人类胚胎的论文,引发了整个行业的震动。今年,来自广州医科大学附属第三医院范勇领导的研究团队再次发表了同类论文【详细】。值得一提的是,这两篇论文中使用的是都是原本不能正常发育的人类胚胎。


Kathy Niakan

更早提出基因编辑健康胚胎的科学家是英国伦敦Francis Crick 研究所的研究人员Kathy Niakan。今年2月,英国人类生育与胚胎学管理局(HFEA)召开新闻发布会,对外宣布正式批准Niakan研究团队使用CRISPR技术敲除日龄胚胎(day-old embryos)中发育基因的研究申请。这是国家监管机构首次对基于CRISPR技术的人类胚胎编辑研究放开“闸门”。

事实上,瑞典科学家提出的研究思路与Niakan的十分相似。Niakan也希望她的研究有一天可以改善不孕治疗。作为一个试点项目,Niakan计划先敲除OCT4,该基因在人类和小鼠的胚胎干细胞中均能开启。

随后,Niakan会继续研究可能对人类胚胎早期发育至关重要的、但不知名的基因。与OCT4不同,这些基因只能在人类胚胎中进行研究。Niakan的这项申请包含了进一步研究2个或3个这样的基因,最终还要取决于可用胚胎的数量。每个基因可能需要20-30个胚胎。

Niakan强调,CRISPR应用于人类胚胎研究的直接目标只是为了解早期胚胎发育过程中基因的作用。而且,胚胎基因编辑只能够作为研究不孕症的技术,不作为其治疗手段。需要注意的是,Niakan研究使用的是生育诊所中体外受精后剩下的、捐赠于科学研究的人类胚胎。这些胚胎一旦被编辑后,将会在发育到7日龄后被摧毁。


仅有的共识

去年年底,来自世界各地的科学家们齐聚华盛顿,参加International Summit on Human Gene Editing大会,探讨了用新方法(比如CRISPR)改变人类DNA的前景和风险,尤其是引起巨大争议的卵子、精子和胚胎基因组编辑。

会议组委会于12月3日发表声明称,基因编辑技术不应用于准备建立妊娠的人类胚胎,推进生殖细胞基因编辑的临床使用是“不负责任的”。但该声明并未禁止编辑胚胎或生殖细胞的基础研究,认为涉及人类胚胎、精子和卵子的基础研究和临床前研究应当继续前行。据悉,三个主办国的科学家和伦理学家计划在今年年底发布新的共识性报告。

参考资料:

Science:Swedish scientist edits DNA of human embryo

NPR:Breaking Taboo, Swedish Scientist Seeks To Edit DNA Of Healthy Human Embryos

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