□新華社記者 林小春 美國首次編輯人類胚胎基因的研究近日發(fā)表在《自然》雜志上,,該研究利用號稱“基因剪刀”的CRISPR基因編輯技術(shù),,成功修復(fù)了人類早期胚胎中一種與遺傳性心臟病相關(guān)的基因突變,。該研究引發(fā)科技界廣泛關(guān)注。迄今只有中美兩國實(shí)施過人類胚胎基因編輯,,英國一個(gè)團(tuán)隊(duì)則獲得政府的類似試驗(yàn)許可,。 倫理審批耗時(shí)久 論文的共同第一作者、美國索爾克生物研究所華人研究員吳軍說,,2015年,,中山大學(xué)黃軍就團(tuán)隊(duì)在世界上第一個(gè)發(fā)表人類胚胎基因編輯研究,引起廣泛關(guān)注和巨大爭議,。其實(shí),,美國俄勒岡衛(wèi)生科學(xué)大學(xué)當(dāng)時(shí)也在與索爾克生物研究所聯(lián)系,考慮做這方面的工作,,只不過等待倫理審批文件等了很久,。 那么,中美的研究有何不同,?吳軍介紹,,過去兩年中,中國有3個(gè)團(tuán)隊(duì)先后嘗試?yán)?ldquo;基因剪刀”CRISPR-Cas9系統(tǒng)編輯人類胚胎中的致病基因,,其中黃軍就團(tuán)隊(duì)和范勇團(tuán)隊(duì)使用的是無法存活的異常三倍體人類胚胎,,希望盡量減少爭議;劉見橋團(tuán)隊(duì)則使用正常二倍體胚胎,。美國此次使用的也是二倍體胚胎,,但編輯過程有所不同。 吳軍指出,,中國研究團(tuán)隊(duì)通過試驗(yàn)證實(shí)了“基因剪刀”在人類胚胎中能夠發(fā)揮編輯功能,,但也發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)重要問題,即脫靶效應(yīng)以及胚胎嵌合問題,。此次研究旨在進(jìn)一步探索編輯的效率,、脫靶和胚胎嵌合問題,同時(shí)利用“基因剪刀”安全修復(fù)人類早期胚胎中導(dǎo)致肥厚型心肌病的基因突變,。 肥厚型心肌病是一種全球性疾病,,同時(shí)也是青壯年運(yùn)動(dòng)員猝死的主要原因之一,。據(jù)吳軍介紹,肥厚型心肌病主要由最常見的遺傳突變——MYBPC3基因突變引起,,是迄今已知的1萬多種單基因遺傳病之一,。如果使用基因編輯技術(shù)在胚胎中成功修復(fù)MYBPC3突變,那么它就將不再遺傳給后代,,讓這一家族性遺傳疾病有望獲得根治,。 胚胎編輯顯功效 最新研究中,CRISPR-Cas9系統(tǒng)以100%的比例在正確基因位點(diǎn)實(shí)施了編輯,,58個(gè)試驗(yàn)胚胎中42個(gè)未檢測到MYBPC3基因突變,,即健康胚胎比例占72.4%。通常攜帶單拷貝基因突變的患者,,只有50%的幾率把健康基因傳給下一代,。最新成果意味著,這一幾率從50%提高到了72.4%,,從而讓患者在實(shí)施試管嬰兒手術(shù)時(shí),,能獲得更多的健康胚胎。 此外,,多種檢測方法顯示,,這項(xiàng)研究有效消除了脫靶效應(yīng)和胚胎嵌合的影響。吳軍說,,“秘訣”有兩個(gè),。一是利用攜帶MYBPC3突變肥厚型心肌病患者的多能誘導(dǎo)干細(xì)胞,優(yōu)化了基因編輯流程,;二是借助體外受精技術(shù),,把優(yōu)化工具與攜帶MYBPC3突變的精子共同注射入處于分裂期的正常卵子以產(chǎn)生受精卵,而先前研究都是在胚胎后期注射編輯工具,。 吳軍說,,這項(xiàng)研究顯示了較高的效率和安全性,可能成為獲得健康胚胎或提高健康胚胎數(shù)量的新途徑,,也是顯性致病基因兩個(gè)拷貝全部突變患者獲得健康后代的唯一可能途徑,。 不過,研究團(tuán)隊(duì)表示相關(guān)基因編輯方法仍需優(yōu)化,。“其他單基因顯性遺傳突變的編輯修復(fù)是否能夠有類似的效果和安全性,,將是研究人員下一步的探索重點(diǎn)。”吳軍說,。 “中國貢獻(xiàn)”受關(guān)注 吳軍說,,這項(xiàng)研究是美國國內(nèi)首次進(jìn)行人類胚胎基因編輯,由索爾克生物研究所,、俄勒岡衛(wèi)生科學(xué)大學(xué),、中國深圳國家基因庫、韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究院合作完成,,是科學(xué)家通力協(xié)作下取得的重量級研究成果,。其中,俄勒岡衛(wèi)生科學(xué)大學(xué)是研究的主要發(fā)起者,,最主要的人類胚胎基因編輯也在該大學(xué)實(shí)施,,而索爾克生物研究所主要優(yōu)化了CRISPR-Cas9的編輯流程,還與深圳國家基因庫等一道參與檢測了編輯的效率和安全性,。 “我們實(shí)驗(yàn)室與深圳國家基因庫有著長期的合作關(guān)系,,測序及相關(guān)分析技術(shù)在基因編輯應(yīng)用評估中具有至關(guān)重要的作用,而這是深圳國家基因庫的強(qiáng)項(xiàng),,所以我們邀請深圳國家基因庫也參與進(jìn)來,。”吳軍說。 華人科學(xué)家在此項(xiàng)研究中的重要貢獻(xiàn)值得關(guān)注,。俄勒岡衛(wèi)生科學(xué)大學(xué)的馬虹也是這項(xiàng)研究的共同第一作者,,是整個(gè)項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人之一。 吳軍還透露,,目前美國政府禁止聯(lián)邦資金支持人類胚胎基因編輯研究,,所以研究資金來自私人贊助。本次論文發(fā)表并沒有遇到太多困難,,從投稿到發(fā)表用了約4個(gè)月,,關(guān)鍵原因可能在于他們解決了脫靶和嵌合問題。