人类胚胎基因编辑风险多大?麋集新研究讲明:造成染色体杂乱

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被誉为“基因魔剪”的CRISPR基因编辑技术问世以来,外界对其在现在束手无策的疑难杂症治疗方面寄予厚望。但停止现在,其宁静性仍是最大的障碍,尤其在对人类胚胎“动刀子”的时候。

最近有三份研究均聚焦于形貌人类胚胎的基因编辑。已往的研究讲明,基因编辑可能导致远离目的区域的突变,这是此前关注较多的“脱靶”效应,但最近这些研究确定了相近位点的大规模变化,这些变化可能被传统的宁静筛查所忽视。他们的效果均显示:在目的序列周围区域泛起了大规模的、非预期的DNA缺失和重排。

这些研究均揭晓于论文预印本网站bioRxiv上,尚未经由同行评审,研究仅用于科研目的,并非出于生殖目的。科学界认为,这三项麋集公布的研究提醒,需要越发审慎看待生殖系基因编辑。

在6月5日揭晓的第一项研究中,英国弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的发育生物学家Kathy Niakan及其同事使用CRISPR移除了18个胚胎中的POU5F1基因,该基因对胚胎发育和干细胞多能性的很是重要。当他们分析基因缺失的影响时,他们意外地发现其中8个胚胎在POU5F1周围发生了非预期效应,其中4个涉及大量的DNA重排和数千个碱基对缺失。这远远超出了研究人员使用这种方法的通常预期。

6月18日揭晓研究来自哥伦比亚大学干细胞生物学家Dieter Egli向导的研究小组,他们研究了由带有导致失明的EYS基因突变的精子形成的胚胎,试图使用CRISPR-Cas9纠正这种突变。EYS基因是一种最常见的与一种叫做色素性视网膜炎的退行性眼部疾病有关的基因。

但他们最终发现,除了预期的变化之外,23个胚胎中险些有一半在EYS所在的位置丢失了大量的染色体片段,在最极端的情况下,染色体完全消失。

第三份研究由俄勒冈康健与科学大学生殖生物学家Shoukhrat Mitalipov团队完成,他们于6月20日揭晓了研究效果。该团队实验纠正MYBPC3基因的突变,此前的研究指出该基因突变和心脏疾病相关联。只管他们乐成修复了86个胚胎中近一半的损伤,但他们也陈诉了基因编辑会影响含有该基因的染色体大部门区域的迹象。

实际上,早在2015年,研究人员就首次使用CRISPR编辑人类胚胎。从那时起,世界各地的一些研究团队开始探索这个历程,目的是对基因举行准确的编辑。但这样的研究仍然很少,而且通常受到严格的羁系。

围绕着人类胚胎基因编辑的争议也从未停止。究竟,这项技术可以对基因组造成永久性的改变,而且这种改变可以代代相传。

英国纽卡斯尔大学的生殖生物学家Mary Herbert说,人类胚胎中被基因编辑剪切的DNA如何修复,最新的这些研究强调了科学界对这一问题仍相识甚少。她说,“在我们开始之前,我们需要一个基本的门路图来相识那里发生了什么。”

而此前在小鼠胚胎等研究中使用CRISPR的事情已经证明,编辑染色体会造成庞大的、非预期的效应。可是未到场最新这些研究的加州大学伯克利分校的遗传学家Fyodor Urnov说,在人类胚胎中演示这项事情也很重要,因为差别的细胞类型可能对基因组编辑做出差别的反映。他表现,“我们科学界的所有人都将立刻开始越发认真地看待这一问题,这不是一次性的荣幸。”

Urnov甚至表现,“这没有‘糖衣’,这是对所有基因组编辑人员的限制令,让他们远离胚胎编辑。”