通過(guò)最先進(jìn)的基因編輯技術(shù)對(duì)人類胚胎進(jìn)行基因編輯,使得部分胚胎獲得了艾滋病病毒的免疫能力,近日,廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院范勇博士團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊上,引發(fā)了《自然》、《科學(xué)》等國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)雜志的報(bào)道。這項(xiàng)研究是繼中山大學(xué)教授黃軍就團(tuán)隊(duì)之后第二篇對(duì)人類胚胎進(jìn)行基因編輯的研究,引發(fā)了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。

26個(gè)人類胚胎中有4個(gè)被成功編輯

范勇來(lái)自該院產(chǎn)科重大疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及普通高校生殖與遺傳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。2014年4月至9月,研究團(tuán)隊(duì)從87名志愿者那里收集了213枚廢棄的不能正常發(fā)育的受精卵。他們使用了國(guó)際上最先進(jìn)的CRISPR/Cas9技術(shù)對(duì)其中26個(gè)人類胚胎進(jìn)行了編輯,精確定位剪除了CCR5基因的32個(gè)堿基。

為什么選擇對(duì)CCR5基因下手?范勇解釋,CCR5基因是人類免疫T細(xì)胞結(jié)合艾滋病病毒的主要受體之一,失去這32個(gè)堿基后,艾滋病病毒就無(wú)法入侵他們的T細(xì)胞,獲得這種突變的個(gè)體能夠有效抵抗艾滋病,或感染艾滋病的概率較低。

在自然界,部分原始高加索人進(jìn)化出了這種CCR5基因的突變,他們因而獲得了抵抗艾滋病的能力。2007年,一名感染艾滋病病毒并同時(shí)患有白血病的美國(guó)男子布朗,在德國(guó)柏林被移植攜帶 CCR5突變基因的骨髓后,艾滋病病毒檢測(cè)一直呈陰性,成為醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的艾滋病“治愈”第一人。

2014年,美國(guó)研究人員利用一種名為ZFN的基因編輯技術(shù)從12名艾滋病病毒感染者體內(nèi)提取未被感染的T細(xì)胞,并對(duì)該細(xì)胞的 CCR5基因進(jìn)行改造,成功讓一名暫停服用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物者體內(nèi)的艾滋病病毒消失。

“胚胎的基因編輯技術(shù)在大鼠、小鼠、猴子等動(dòng)物身上都取得了成功,但在人類胚胎上的試驗(yàn)還未成功。”因此,范勇團(tuán)隊(duì)選擇了對(duì)人類胚胎上的CCR5基因的編輯著手,試圖在人類胚胎層面驗(yàn)證利用最新的CRISPR技術(shù)獲得HIV免疫的的可行性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在26個(gè)被編輯的胚胎中,有4個(gè)被成功編輯,其余部分胚胎仍包含未發(fā)生改變的CCR5蛋白。范勇認(rèn)為,這一結(jié)果離實(shí)際應(yīng)用還很遠(yuǎn),“成功編輯率要達(dá)到50%以上才算是比較理想?！?/p>

人類胚胎基因修改只能用于基礎(chǔ)研究

2015年4月,中山大學(xué)黃軍就團(tuán)隊(duì)發(fā)表了世界上首例人類胚胎基因編輯研究。他們使用CRISPR基因編輯技術(shù)對(duì)人類胚胎的一個(gè)特定基因進(jìn)行修改,從而避免這個(gè)基因突變導(dǎo)致華南地區(qū)高發(fā)的地中海貧血癥。

修改人類胚胎基因,會(huì)不會(huì)導(dǎo)致“定制嬰兒”出現(xiàn)?黃軍就的這項(xiàng)研究在全球范圍內(nèi)引發(fā)了一場(chǎng)倫理學(xué)大討論,他也因此入選了《自然》2015年十大科學(xué)人物。

因?yàn)檫@場(chǎng)討論,去年12月,中國(guó)科學(xué)院和英國(guó)皇家學(xué)會(huì)、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院共同舉辦了首次人類基因編輯峰會(huì)。范勇介紹,大會(huì)取得的共識(shí)認(rèn)為,對(duì)人類胚胎的基因編輯可用于基礎(chǔ)研究,但禁止臨床應(yīng)用。

范勇團(tuán)隊(duì)論文發(fā)表后,人類胚胎的基因編輯再次受到了國(guó)際頂級(jí)期刊和媒體的高度關(guān)注,如《自然》、《科學(xué)》、《麻省理工科技評(píng)論》(MIT Technology Review)等。

范勇介紹,為了盡量降低倫理風(fēng)險(xiǎn),他們團(tuán)隊(duì)使用了該院輔助生殖中心廢棄的3PN胚胎進(jìn)行此項(xiàng)研究,并獲得了醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)和胚胎捐贈(zèng)者的同意。

“3PN胚胎是在進(jìn)行輔助生殖時(shí),兩個(gè)精子與一個(gè)卵子的結(jié)合胚胎,因?yàn)榘祟~外的一套染色體,所以不會(huì)再發(fā)育?！狈队卤硎?實(shí)驗(yàn)完成后,按照我國(guó)人類胚胎干細(xì)胞的研究規(guī)范,研究團(tuán)隊(duì)銷毀了所有實(shí)驗(yàn)胚胎。

范勇團(tuán)隊(duì)還在論文中明確表態(tài):“我們相信,在倫理問題和科學(xué)問題都妥善解決以前,任何試圖通過(guò)對(duì)早期胚胎進(jìn)行改造并制造轉(zhuǎn)基因嬰兒的行為都要嚴(yán)格禁止。”

據(jù)了解,范勇所在的產(chǎn)科重大疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及普通高校生殖與遺傳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正在利用基因編輯技術(shù)對(duì)華南地區(qū)高發(fā)的遺傳病β地中海貧血造血干細(xì)胞治療進(jìn)行研究,也已經(jīng)取得較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

【記者】李秀婷

【通訊員】黃賢君