通過最先進(jìn)的基因編輯技術(shù)對人類胚胎進(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)院范勇博士團隊的研究成果發(fā)表在國際期刊上,引發(fā)了《自然》、《科學(xué)》等國際頂級學(xué)術(shù)雜志的報道。這項研究是繼中山大學(xué)教授黃軍就團隊之后第二篇對人類胚胎進(jìn)行基因編輯的研究,引發(fā)了國際社會的廣泛關(guān)注。

26個人類胚胎中有4個被成功編輯

范勇來自該院產(chǎn)科重大疾病重點實驗室及普通高校生殖與遺傳重點實驗室。2014年4月至9月,研究團隊從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。他們使用了國際上最先進(jìn)的CRISPR/Cas9技術(shù)對其中26個人類胚胎進(jìn)行了編輯,精確定位剪除了CCR5基因的32個堿基。

為什么選擇對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個堿基后,艾滋病病毒就無法入侵他們的T細(xì)胞,獲得這種突變的個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患有白血病的美國男子布朗,在德國柏林被移植攜帶 CCR5突變基因的骨髓后,艾滋病病毒檢測一直呈陰性,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、猴子等動物身上都取得了成功,但在人類胚胎上的試驗還未成功?！币虼?范勇團隊選擇了對人類胚胎上的CCR5基因的編輯著手,試圖在人類胚胎層面驗證利用最新的CRISPR技術(shù)獲得HIV免疫的的可行性。

實驗結(jié)果顯示,在26個被編輯的胚胎中,有4個被成功編輯,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)黃軍就團隊發(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)對人類胚胎的一個特定基因進(jìn)行修改,從而避免這個基因突變導(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,會不會導(dǎo)致“定制嬰兒”出現(xiàn)?黃軍就的這項研究在全球范圍內(nèi)引發(fā)了一場倫理學(xué)大討論,他也因此入選了《自然》2015年十大科學(xué)人物。

因為這場討論,去年12月,中國科學(xué)院和英國皇家學(xué)會、美國國家科學(xué)院共同舉辦了首次人類基因編輯峰會。范勇介紹,大會取得的共識認(rèn)為,對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。

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

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

“3PN胚胎是在進(jìn)行輔助生殖時,兩個精子與一個卵子的結(jié)合胚胎,因為包含了額外的一套染色體,所以不會再發(fā)育?！狈队卤硎?實驗完成后,按照我國人類胚胎干細(xì)胞的研究規(guī)范,研究團隊銷毀了所有實驗胚胎。

范勇團隊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,任何試圖通過對早期胚胎進(jìn)行改造并制造轉(zhuǎn)基因嬰兒的行為都要嚴(yán)格禁止?！?/p>

據(jù)了解,范勇所在的產(chǎn)科重大疾病重點實驗室及普通高校生殖與遺傳重點實驗室正在利用基因編輯技術(shù)對華南地區(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)取得較好的實驗結(jié)果。

【記者】李秀婷

【通訊員】黃賢君