美首批基因編輯人類胚胎「浮出水面」

2020-12-02 人民網

原標題:美首批基因編輯人類胚胎「浮出水面」

研究人員向即將開始受精形成胚胎的卵細胞注射可編輯基因的化學物質(視頻截圖)。

  圖片來源:《麻省理工技術評論》雜誌網站

  今日視點

  據《麻省理工技術評論》雜誌網站7月26日報導,美國俄勒岡健康與科學大學(OHSU)研究人員利用CRISPR技術,對大批單細胞胚胎的DNA進行了基因編輯。這是美國首次對人類胚胎開展的基因編輯研究。

  美國首例人類胚胎基因編輯研究

  OHSU科學家舒克拉特·米塔利波夫領導了這次研究,他拒絕對實驗結果進行評論,並表示是否公布還沒最後決定。但實驗組其他科學家證實,他們確實利用CRISPR技術對人類胚胎進行了編輯。實驗組核心成員、美國索克生物研究所的吳軍對媒體表示:「據我所知,這是美國首例對人類胚胎開展的基因編輯研究。」

  出生於哈薩克斯坦的米塔利波夫,被譽為靈長類胚胎幹細胞研究領域的泰鬥級人物,多年來取得了多項突破性成就。2007年,他領導的研究小組首次克隆出猴子,隨後利用不同猴子的細胞製作出猴子的混合胚胎,並植入母猴體內成功孕育。2013年,他的實驗室通過克隆技術製造出人類胚胎,這種技術可作為全新方法,為特定患者製造幹細胞。

  雖然此次編輯的胚胎在實驗室發育只有幾天,也沒有植入子宮,但這項研究被認為從兩個方面取得了新突破:一是該實驗的胚胎數量最多,超過了之前報導的別國科學家編輯的胚胎數;二是實驗證明,在糾正導致遺傳性疾病的缺陷基因過程中,CRISPR技術既安全又高效。

  證明CRISPR編輯胚胎安全高效

  在對人類胚胎進行基因編輯的研究中,科學家們的主要目的是想證明,他們能消除或更正導致地中海貧血等遺傳性疾病的基因。這類「生殖基因工程」技術,一旦對患病兒童的基因進行修飾,這些變為正常的基因能通過生殖細胞遺傳給後代,不只是從「標」上治癒病症,更能從「根」上消滅病因。

  但在去年報導的一些胚胎編輯實驗中,由於胚胎數量的局限,實驗結果顯示,CRISPR編輯胚胎既能帶來脫靶效應,在錯誤位點編輯基因,具有「不安全性」;又不能對所有胚胎細胞的目標DNA進行編輯,一部分沒有成功編輯的細胞「混雜」其中,意味著CRISPR編輯胚胎的效率不高,不能100%編輯。

  米塔利波夫團隊這次的實驗推翻了以上結論,證明CRISPR技術在編輯胚胎時完全能避免脫靶性副作用和沒被編輯細胞的「混雜」。一位熟悉該研究的內部人士表示,他們這次利用攜帶遺傳性基因突變的男性生殖細胞,體外培育出數十個胚胎,胚胎數量超過了之前的研究規模。「他們通過向即將開始受精形成胚胎的卵細胞注射可編輯基因的化學物質,從原理上證明,CRISPR編輯胚胎完全可行。新研究比之前的任何同類研究都更進了一步。」

  研究符合美國科學院報告倡議

  多年來,面對別國科學家相繼在胚胎編輯這一廣受爭議的領域公布實驗結果,美國科學家卻只能懷著複雜的心情在一邊觀望,他們或驚嘆、或羨慕,有時對可能的風險提出警告。一些批評人士擔心,這類對生殖細胞進行編輯的實驗,會為「設計嬰兒」打開閘門,通過基因增強編輯技術為小孩帶來某些特長。

  但米塔利波夫團隊這次對人類胚胎進行編輯,完全符合美國科學院今年2月出臺的建議性報告。該報告首次允許「設計嬰兒」,可利用CRISPR技術對胚胎、精子或卵子等生殖細胞進行基因修飾,但要以預防先天性遺傳病為目的。報告也嚴禁將基因編輯技術用於基因增強目的,即越過治病的界限改善外貌或智力,這些行為會帶來社會不公。

  在美國,國會禁止一切利用編輯胚胎孕育嬰兒的人工受孕行為,美國衛生與人類服務部出臺法律,嚴禁批准任何此類臨床試驗。儘管美國官方出於宗教和倫理目的設置了種種障礙,但米塔利波夫的研究這次「浮出水面」,表明在設計基因編輯嬰兒方面,「潛伏」的美國科學家們一直在關注並實踐著,他們不甘落後。(科技日報北京7月27日電 聶翠蓉)

(責編:趙佳(實習生)、申寧)

推薦閱讀

世界首臺!我國量子計算機超越早期經典計算機「這是歷史上第一臺超越早期經典計算機的基於單光子的量子模擬機,為最終實現超越經典計算能力的量子計算這一國際學術界稱之為『量子稱霸』的目標奠定了堅實的基礎。」潘建偉說。【詳細】

從「氣象特警」到「隨身空調」 航天技術來到你身邊航天技術民用化已經不是新鮮事。寶寶使用的尿不溼、方便麵裡的蔬菜包等,這些產品最初都是由航天技術轉化而來,而我國現如今在航天技術轉化民用方面,更是已經覆蓋汽車、電子通信、醫療儀器等多個民用領域。【詳細】

相關焦點

  • 美科學家首次編輯人類胚胎基因—新聞—科學網
    Shoukhrat Mitalipov 圖片來源:OHSU/KRISTYNA WENTZ-GRAFF 近日,有媒體報導稱,美國俄勒岡州波特蘭市的一個研究團隊修改了人類胚胎的基因這是美國科學家首次編輯人類胚胎基因。 該研究由俄勒岡衛生科學大學的Shoukhrat Mitalipov領銜,研究人員利用CRISPR基因編輯技術,修改了大量單細胞胚胎的DNA。《麻省理工學院技術評論》透露,相關人員表示,該論文即將發表,但這之前不能透露任何信息。 該報導稱,直到現在,大部分美國科學家仍對人類基因編輯等爭議課題敬而遠之。
  • 瑞典科學家編輯人類胚胎基因引發爭議
    據國外媒體報導,近日瑞典科學家宣布對人類健康胚胎的遺傳基因進行了編輯修改,目前胚胎依舊發育良好。研究人員對什麼實現了精確編輯?為何這項研究會富有爭議?根據美國國家公共電臺的報導,在近期實驗中,斯德哥爾摩卡羅林斯卡研究所生物學家雷德裡克·蘭納(Fredrik Lanner)以及其同事使用基因編輯工具注入人類胚胎,對胚胎DNA做出了精準改變。相關基因編輯是在人類胚胎剛剛受精幾天後完成的,此時胚胎還處於發育的早期階段。
  • 基因編輯胚胎「治癒」遺傳病?
    相關研究成果在國際期刊《分子遺傳學和基因組學》上發表,證實了CRISPR基因編輯技術可以讓科學家對人類的DNA進行定點改造,為通過改造缺陷基因來治療遺傳疾病提供了可能性。據悉,這也是全球首篇關於基因編輯技術在人類二倍體(即一個卵子和一條精子組成的正常胚胎)胚胎中應用的描述。雖然,囿於倫理要求,對人類胚胎的基因編輯治療遺傳病,將不允許實施。
  • 2015年基因編輯技術重大成果:首次修改人類胚胎基因
    中國日報網12月30日電(蔡東海)基因編輯是2015年被廣為談論的一個話題,特別是基於CRISPR/Cas9的基因編輯技術,打開了基因缺陷治療和預防疾病蔓延的大門。從老鼠到人類胚胎,科學家已經進行廣泛的試驗。美國財經科技網站商業內幕網(Business Insider)12月28日評出2015年度基因編輯技術重大科技成果。
  • 基因編輯遭遇前所未有危機?人類胚胎基因編輯容易造成染色體混亂
    基因組編輯涉及對細胞DNA序列的精確操縱,以改變細胞命運和生物特徵,具有提高我們對人類遺傳學認識和治癒遺傳疾病的潛力。 然而,評估早期人類胚胎中基因校正的研究報告說,突變修復效率低,鑲嵌率高以及可能產生病理後果的意外編輯結果的可能性。
  • 國家基因庫參與人類胚胎基因編輯研究—新聞—科學網
    國家基因庫參與人類胚胎基因編輯研究在中國、美國、韓國的國際合作組的通力協作下,科學家第一次成功的利用CRISPR-Cas9系統在人類早期胚胎中對導致肥厚型心肌病的基因突變進行了安全修復。 肥厚型心肌病(Hypertrophic cardiomyopathy,HCM),是以心室肌肥厚為突出特徵的原發性心肌病,患病率約為 1/500,是一種全球性疾病,也是青壯年運動員猝死的主要原因之一。
  • 胚胎基因編輯倫理不容,另一項基因編輯技術卻在造福人類!
    人類生殖細胞的基因編輯可能誘發非常嚴重的倫理問題,即被改寫的生殖細胞會影響其子孫後代,甚至隨著現象的普及、改變整個人類的基因池。因為存在高風險,基因編輯技術並未在人體上廣泛應用。過去有少數科學家曾在人類早期胚胎上進行實驗,但只是停留在胚胎階段。 2003年頒布的《人胚胎幹細胞研究倫理指導原則》規定,可以以研究為目的,對人體胚胎實施基因編輯和修飾,但體外培養期限自受精或者核移植開始不得超過14天,而此次「基因編輯嬰兒」如果確認已出生,必將引起一場軒然大波!
  • CRISPR基因編輯技術或將用於對人類胚胎進行編輯
    如今研究人員已經在早期胚胎中鑑別出多成千上萬個活性基因,為了探究這些基因的作用,以及哪些基因可以作為發育的主要調節子,研究者採用了多種方法,包括在小鼠機體中滅火胚胎基因,但僅僅來自中國廣州的研究人員發表了文章來闡述其在人類胚胎中利用CRISPR技術。
  • 美國首次對人類胚胎進行基因編輯,或能消除家族遺傳病
    迄今,只有中美兩國實施過人類胚胎基因編輯。《麻省理工技術評論》雜誌16日報導,美國使用基因編輯工具CRISPR進行了本國首例轉基因人類胚胎實驗。圍繞著人類胚胎基因編輯存在爭論,部分原因是因為擔心基因編輯技術對DNA的改變日後會一代接一代傳給那些胚胎的後代。這樣一來,可能會對人類基因組成產生不穩定的影響。
  • 人類胚胎基因編輯新論述在《細胞·幹細胞》雜誌發表
    文章首先綜述了科學界通過組織人類基因編輯委員會和國際學術峰會為人類基因編輯尤其是可遺傳的胚胎基因編輯提供詳細的指導意見的努力。此後,文章著重闡述了人類胚胎基因編輯對於胚胎發育等基礎研究的重要推動作用,以及國際學術合作對人類胚胎基因編輯的潛在臨床應用的重要意義。基因編輯是指對「生物的整套遺傳物質——基因組」進行精確地插入、敲除和改變。
  • 【盤點】中國特色式的人類克隆 基因編輯胚胎?我們該何去何從?
    ;來自中國廣州醫科大學的研究人員表示,他們利用CRISPR技術人工地誘導了人類細胞發生突變,從而使得人類機體細胞對HIV更加耐受,而HIV是引發AIDS的病毒,這篇研究報告發表於國際雜誌Journal of Assisted Reproduction and Genetics上,是世界上第二篇和人類胚胎基因編輯相關的研究論文。
  • 密集新研究表明:人類胚胎基因編輯造成染色體混亂!
    被譽為「基因魔剪」的CRISPR基因編輯技術問世以來,外界對其在目前束手無策的疑難雜症治療方面寄予厚望。但截至目前,其安全性仍是最大的障礙,尤其在對人類胚胎「動刀子」的時候。最近有三份研究均聚焦於描述人類胚胎的基因編輯。
  • 基因編輯可能導致人類胚胎染色體嚴重混亂—新聞—科學網
    對人類胚胎進行基因編輯一直是一件飽受爭議的事情 近日,科學家進行了一系列使用CRISPR-Cas9編輯人胚胎基因組的實驗。結果揭示,該過程可能對靶位點或其附近的基因組造成不必要的巨大變化。 這三項獨立研究均已發表在預印本伺服器bioRxiv上,並揭示了CRISPR–Cas9基因編輯的新風險。既往研究表明,CRISPR–Cas9引起的脫靶突變常常發生在距離靶點很遠的位置。
  • 基因編輯技術:人類獲得「改寫生命劇本的神筆」
    國家首批「千人計劃」特聘專家、中山大學生命科學學院松陽洲教授團隊近日在接受新華社記者專訪時作出了肯定的回答,並認為基因編輯技術將讓人類獲得「改寫生命劇本的神筆」,為戰勝疾病提供全新的有效工具。  2015年4月,中山大學生命科學學院副教授黃軍就及其同事完成了全球首次對人類胚胎進行的遺傳性致病基因的修復實驗,引發全球科學界和社會的關注。
  • 人類胚胎基因編輯警報再拉響,賀建奎「醜聞」重提
    CRISPR-Cas9修改人類胚胎的實驗揭示,該方法引發目標位點或附近基因組大的、不必要的改變,可能加劇人們對於可遺傳基因組編輯安全性的擔憂。他們研究了使用具有導致心臟疾病突變基因的精子製成的胚胎,發現靶向同源位點有利於非同源末端連接(NHEJ)和基因轉換的相互作用,表明基因轉換和NHEJ是植入前人類胚胎中兩種主要的DNA DSB修復機制。但同時有跡象表明,轉換軌道可能會雙向擴展,遠遠超出目標區域,導致廣泛的雜合性損失(LOH),帶來嚴重的安全問題。
  • 人類基因編輯實驗的法律規制
    2015年4人類基因編輯實驗的法律規制———兼論胚胎植入前基因診斷的法律議題王 康*內容摘要:人類胚胎基因實驗以人類胚胎或前胚胎為實驗對象,在技術上有基因檢測、基因診斷、基因篩選、基因編輯(基因改造)等類型,引發了一系列倫理、社會和法律爭議。 在國際範圍內,人類胚胎基因編輯被嚴格禁止或限制,而胚胎植入前基因診斷則可能為各國接受。
  • 3項背靠背研究:對人類胚胎進行基因編輯,會導致染色體嚴重混亂
    CRISPR-Cas9基因組編輯技術目前在動植物中已被廣泛用於基因改造研究。其作為一種有前途的技術,也被期望作為矯正致病突變的工具用於臨床應用,例如校正體細胞中與疾病相關的等位基因,以及糾正人類胚胎中的致病突變以減輕胎兒和新生兒遺傳性疾病的負擔。
  • 美國培育首個人類改良胚胎
    美國培育首個人類改良胚胎2008-05-22 09:08 作者:佚名 來源: 錄入:liujuan2   收藏本文導讀:據英國《星期日泰晤士報》5月11日報導,美國康奈爾大學日前成功培育出世界上第一個轉基因人類胚胎,用以研究細胞和疾病的早期發展狀況
  • 範勇教授:CRISPR/Cas9基因編輯技術在人類胚胎水平治療遺傳病的應用
    基因編輯是近年來發展起來的可以對基因組完成精確修飾的一種技術,包括基因敲除、敲入、定點突變、小片段的缺失、甚至大片段的替換等等。來自廣州醫科大學附三院產科重大疾病重點實驗室的範勇教授分享了「CRISPR/Cas9基因編輯技術在人類胚胎水平治療遺傳病的應用」議題,生物谷小編整理了範勇教授重點演講內容,與大家分享。
  • 全球第二例人類胚胎基因編輯現身中國
    從2014年4月至9月,研究者從87名志願者那裡收集了213枚三原核受精卵,即原本不能正常發育的人類胚胎細胞。研究者通過基因編輯技術CRISPR,對這些受精卵中的基因ccr5進行編輯,結果發現26個人體胚胎細胞中,僅有4個細胞的基因成功被修飾,基因編輯的脫靶問題突出,表明該技術存在大量瓶頸。此次實驗的所有胚胎在三天後均被銷毀。