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

2020-11-28 生物谷


6月9日，由生物谷主辦的第四屆基因編輯與

臨床

應用研討會在滬隆重開幕。本次大會邀請到國內相關企業的專家和眾多專家學者共同探討基因編輯在

臨床

應用中的重大突破，大會期間設有主題討論環節，針對基因編輯技術實現規模化的臨床應用面臨的困難、基因編輯技術在腫瘤

免疫

治療中的應用、未來會不會有更好的基因編輯技術出現, 特別是有自主智慧財產權的等問題進行探討。


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。


目前已經發現的單基因遺傳疾病有 7000 多種，其中已經明確致病基因的有4000多種。雖然單基因遺傳病的單個病種發病率較低，但由於其種類繁多，所以在出生活嬰中的總體發病率和人群中的總體患病率並不低，並且大部分單基因病具有致死性、致殘性或致畸性，大部分至今尚無有效的治療手段。 耳聾是發病率最高的遺傳異質性疾病之一。遺傳性耳聾的發病率約為0.5‰-1.5‰ 。聾人群體中同證婚配即「聾-聾」婚配最為常見。雖然耳聾出生幹預措施可

預防

不同基因型耳聾夫婦後代患病，但對於我國為數眾多的同基因型夫婦（約佔22%）而言，其後代耳聾風險仍為100%。如何治癒並防止耳聾基因遺傳給後代，實現這部分夫婦孕育健康後代的夢想，這需要在胚胎細胞水平進行基因治療。


範勇教授表示，2015年4月，利用IVF廢棄的3PN胚胎研究CRISPR/Cas9在人類早期胚胎中對地中海貧血突變位點的基因編輯，研究結果顯示CRISPR/Cas9系統可以在3PN胚胎中編輯突變位點，但存在脫靶效應、胚胎嵌合性和同源重組效率低等問題。我們研究組從 2014年4月至9月，從87名志願者那裡收集了213枚3PN胚胎。利用CRISPR/Cas9技術，對這些3PN胚胎中的CCR5基因進行編輯，在26個編輯胚胎中有4個被成功編輯。我們的研究結果從概念上證明了基因編輯技術對於HIV

免疫

的可能性，同時也顯示了編輯胚胎存在嵌合性，精確編輯效率低等問題，但我們沒有發現脫靶現象。以上研究結果證明了CRISPR/Cas9技術在早期人類胚胎的精準基因編輯應用的可行性，從而為未來遺傳性疾病的治療提供了可能。


由於現階段CRISPR/Cas9技術對人類胚胎基因編輯安全性和有效性有待於進一步提高，我們應該遵守2015年12月華盛頓人類基因編輯國際峰會達成的

共識

和國際

幹細胞

研究學會（ISSCR）對

幹細胞

領域的研究指南研究指南建議，所有涉及對人類胚胎進行人為操縱的研究，都應接受特殊的「胚胎研究監督」程序，在體外培養人類胚胎不超過14天的慣例。在實驗室中對人類精子、卵子或胚胎進行基因編輯，現階段不應將其應用於臨床。

相關焦點

  • 基因編輯胚胎「治癒」遺傳病?
    如果在生命最初始階段的胚胎就進行基因編輯，將錯誤的基因片段加以修復，是否意味著可以糾正這些疾病？父母攜帶的遺傳病能夠得以阻斷呢？近日，廣州醫科大學附屬第三醫院生殖醫學中心劉見橋教授研究團隊，通過對蠶豆病、地貧基因兩種遺傳病的研究，在胚胎階段就對明確缺失、錯漏的基因加以修復後，均得到了不含這些疾病遺傳信息的胚胎。
  • 基因編輯技術-CRISPR/Cas9
    其中二型CRISPR/Cas設計簡單以及操作容易的特性為最大的優點，可應用在各種不同的模式生物當中。CRISPR/Cas是進行基因編輯的強大工具，可以對基因進行定點的精確編輯。在嚮導RNA（guide RNA， gRNA）和Cas9蛋白的參與下，待編輯的細胞基因組DNA將被看作病毒或外源DNA，被精確剪切。但是，CRISPR/Cas9的應用也有一些限制條件。
  • CRISPR-Cas9基因編輯技術:熱度背後的冷思考
    近年來，CRISPR/Cas9基因編輯技術正在給整個科研界帶來革命性變化，該技術使用CRISPR系統將Cas9蛋白和嚮導RNA注入小鼠受精卵，就能輕鬆實現基因敲除，同時，注入Donor DNA則可實現基因敲入，甚至國際著名學術期刊Genome Biology有文章指出這項新技術將很快取代使用胚胎幹細胞的基因修飾，看起來小鼠胚胎幹細胞基因修飾技術的終結不可避免。
  • CRISPR基因編輯技術獲諾獎 人類的福音還是災難?
    剛剛過去的2020年的諾貝爾獎化學獎頒給了發現基因編輯技術的兩位女性科學家先驅——加州大學伯克利分校教授詹妮弗·杜德納（Jennifer Doudna）和德國馬普感染生物學研究所教授埃馬紐爾·夏彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）。
  • CRISPR基因編輯技術獲諾獎，人類的福音還是災難？
    現在，這套基因編輯技術穩定高效，已經被全球各地的研究人員應用在各種生物的基因修復、基因改造等應用當中。要知道，這一技術從發現到今天的廣泛應用還不到10年時間，該項技術一經誕生就被人們視為21世紀最為重要的生物發現之一。
  • ...首次:廣醫三院劉見橋教授團隊,將基因編輯技術運用於人類二倍體...
    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。這是全球首篇關於CRISPR技術在人類二倍體胚胎中應用的描述。編輯人類胚胎基因，這不是第一次2015年，中山大學黃軍就教授發布了一項研究試著改變人類胚胎中涉及血液紊亂β地中海貧血症的特殊基因；2016年，廣醫三院範勇博士團隊嘗試編輯人類胚胎基因，以抵制愛滋病毒感染。
  • 如何運用CRISPR-cas9基因編輯技術發高分文章?
    最近「基因編輯嬰兒問世」事件引起了業內強烈的轟動，在該項研究中賀建奎採用了CRISPR-cas9技術對胚胎進行編輯，用5微米、約頭髮二十分之一細的針把Cas9蛋白和特定的引導序列注射到還處於單細胞的受精卵裡，來達到預防HIV病毒的目的。
  • CRISPR基因編輯技術獲諾獎,人類的福音還是災難
    剛剛過去的2020年的諾貝爾獎化學獎頒給了發現基因編輯技術的兩位女性科學家先驅——加州大學伯克利分校教授詹妮弗·杜德納（Jennifer Doudna）和德國馬普感染生物學研究所教授埃馬紐爾·夏彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）。
  • 意想不到的突變,CRISPR-Cas9的應用仍然是任重道遠
    CRISPR和DNA片段據美國「物理學組織」網站報導，當地時間美國「物理學組織」網站報導，來自哥倫比亞大學弗朗西斯克裡克研究所和美國俄勒岡健康與科學大學的三個獨立研究團隊發現，CRISPR-Cas9基因編輯系統可能導致基因組的意外突變。
  • 基因編輯技術人類的災難/福音
    換言之用基因改造技術來製造生化武器是不被允許的。藉此，我方認為，未來基因編輯可用來消除遺傳疾病。英國斯巴大學的研究表示，基因編輯可以消除三千種遺傳疾病。每年讓790萬孩童擺脫遺傳病的困擾。甚至於，有科學家提出大膽設想，利用基因編輯改造人類，提高人類的整體水平。
  • 對話丨編輯人類胚胎基因學者:爭議很大,兩年才通過倫理審議
    劉見橋的團隊試圖通過基因編輯技術去修復胚胎中的遺傳突變基因。廣州醫科大學附屬第三醫院生殖中心主任、廣東省普通高校生殖與遺傳重點實驗室研究員劉見橋教授團隊試圖用 CRISPR基因編輯技術來消除遺傳病的研究成果近日引發關注。
  • CRISPR-Cas9應用依舊任重道遠
    CRISPR和DNA片段當地時間6月29日，美國「物理學組織」網站報導，來自英國弗朗西斯克裡克研究所、美國哥倫比亞大學和美國俄勒岡健康與科學大學的三個獨立研究團隊在測試利用CRISPR-Cas9基因編輯系統改變人類胚胎遺傳缺陷的可能性時發現，
  • 遺傳病幹預不等於基因編輯
    近日，基因編輯事件引起廣泛關注。很多人不明白，基因編輯跟遺傳病治療有什麼區別？目前的胚胎診斷是不是基因編輯？對此，本報特別邀請生殖醫學專家解惑答疑。人類基因是長期進化、不斷演變的產物，目前人類還不完全具備辨別好基因、壞基因的能力。
  • 最頂級的造型師,名叫Cas9……|基因編輯|基因|地中海貧血|遺傳
    在廣州，廣醫三院的劉見橋研究團隊聯合上海科技大學黃行許教授團隊，就利用鹼基編輯技術成功在胚胎層面修復了遺傳疾病馬凡症候群（MFS）的致病基因，這是中國科學家首次通過鹼基編輯技術在人二倍體胚胎上糾正遺傳疾病的致病突變。這看起來深不可測的基因編輯技術有沒有可能用淺顯易懂的語言描述出來？
  • 【綜述】治療性CRISPR/cas9技術研究進展
    作為基因組編輯工具，Crispr/cas9 最成功的地方是它可以輕鬆的設計嚮導性 RNA 序列將 Cas9 引導到基因組的特定位點上，然後通過 Cas9 的核酸酶切割活性造成 DNA 斷裂。最近的幾項研究，成功地應用 Crispr/cas9 糾正動物模型，體細胞和體外誘導的多能幹細胞中引起疾病的突變基因，這也對基因組編輯技術應用於臨床燃起了希望。
  • 北大教授攻克愛滋病?專家稱理論上癌症有可能通過基因編輯治療
    外界認為，這篇研究論文的發表，意味著世界首例通過基因編輯幹細胞治療愛滋病和白血病患者的案例由中國科學家完成了。浙江大學醫學院基因組醫學專業祁鳴教授對記者說，基因編輯和基因治療的探索，將為很多重大疾病提供新的治療路徑。
  • 前沿|從《銀翼殺手》看基因編輯技術能否為人類帶來福祉
    因為《銀翼殺手》中複製人的體能、智力顯然都超過了普通人，通過純粹的克隆技術是無法實現的。想要製造出超越人類的複製人，從目前的技術推斷，只有基因編輯技術能夠做到。通過基因編輯加上生化技術，以人類基因為基礎，通過改變一些鹼基對，或者加入其他生物的基因，來提高複製人的能力。
  • 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。
  • 李勁松教授:當單倍體幹細胞遇上CRISPR/Cas9
    李勁松研究員2007結束在洛克菲勒大學的博士後研究，回國擔任生化細胞所研究所研究員，研究組長，先後獲得「百人計劃」，「傑出青年基因」支持，研究成果2011年和2012年兩次入選「中國科學十大進展」，率先建立小鼠的孤雄單倍體胚胎幹細胞，並首次將Crispr-cas9技術應用於小鼠白內障疾病即個體水平的治療。
  • 我科學家探索從胚胎層面修復基因缺陷
    廣州醫科大學附屬第三醫院生殖醫學中心劉見橋教授團隊20日發布了一項最新科研成果,首次將CRISPR基因編輯技術運用於人類二倍體胚胎(即一個卵子和一條精子組成的胚胎),並對攜帶遺傳突變基因的胚胎進行了修復,證實了基因編輯技術通過改造缺陷基因來治療遺傳疾病的可能性。