美國(guó)科學(xué)家發(fā)表了一篇論文，表明他們已經(jīng)成功編輯了人類胚胎，以糾正導(dǎo)致遺傳性心臟病的突變。這些發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)樗鼈兪状巫C明該技術(shù)有朝一日可以安全地用于編輯許多破壞性疾病。但是這項(xiàng)新研究實(shí)際上對(duì)我們有多接近治愈遺傳性疾病?我們應(yīng)該如何關(guān)注技術(shù)的倫理含義?

使用的基因組編輯工具CRISPR-Cas9自發(fā)現(xiàn)以來(lái)在短時(shí)間內(nèi)改變了生物學(xué)領(lǐng)域，它不僅承諾，而且提供。CRISPR已經(jīng)超越了之前所有的工程細(xì)胞和改變基因組的努力，只花費(fèi)了一小部分時(shí)間和成本。

這項(xiàng)技術(shù)像分子剪刀一樣切割和粘貼DNA，是一種天然的防御系統(tǒng)，細(xì)菌用來(lái)抵御有害感染。該系統(tǒng)能夠識(shí)別入侵的病毒DNA，將其切割并將此切割序列整合到自己的基因組中 - 使細(xì)菌能夠?qū)ξ磥?lái)感染類似DNA的病毒免疫。正是這種識(shí)別和切割DNA的能力使科學(xué)家能夠利用它來(lái)靶向和編輯特定的DNA區(qū)域。

當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于“生殖細(xì)胞” - 精子和卵子 - 或胚胎時(shí)，它會(huì)改變種系。這意味著所做的任何改動(dòng)都將是永久性的，并傳承給后代。這使得它在道德上更加復(fù)雜，但是對(duì)人類種系基因組編輯有嚴(yán)格的規(guī)定，這主要是非法的。英國(guó)于2016年獲得許可，用于對(duì)人類胚胎進(jìn)行CRISPR研究以進(jìn)行早期發(fā)育研究。但編輯過(guò)的胚胎不允許插入子宮并在任何國(guó)家發(fā)育成胎兒。

當(dāng)中國(guó)科學(xué)家在2015年宣布他們使用CRISPR來(lái)編輯無(wú)活力的人類胚胎 - 那些永遠(yuǎn)不會(huì)導(dǎo)致活產(chǎn)的細(xì)胞時(shí)，種系基因組編輯成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。他們這樣做是為了修改導(dǎo)致血液病β-地中海貧血的基因。雖然它取得了一些成功，但由于在人類胚胎中過(guò)早使用這種技術(shù)，它受到了很多批評(píng)。結(jié)果顯示在該過(guò)程中產(chǎn)生了大量潛在危險(xiǎn)的脫靶突變。

令人印象深刻

這項(xiàng)發(fā)表在“自然”雜志上的新研究是不同的，因?yàn)樗婕翱尚械娜祟惻咛?，并表明基因組編輯可以安全地進(jìn)行 - 不會(huì)產(chǎn)生有害的突變。該團(tuán)隊(duì)使用CRISPR來(lái)校正MYBPC3基因的突變，該突變占心肌病肥厚性心肌病的約40%。這是一種顯性疾病，因此受影響的個(gè)體僅需要一個(gè)異常的基因拷貝才能受到影響。

研究人員使用攜帶一份MYBPC3突變的患者的精子來(lái)制造54個(gè)胚胎。他們使用CRISPR-Cas9編輯它們來(lái)糾正突變。沒(méi)有基因組編輯，大約50%的胚胎將攜帶患者的正常基因，50%將攜帶他的異?；颉?/p>

基因組編輯后，目標(biāo)是使100%的胚胎正常。在第一輪實(shí)驗(yàn)中，他們發(fā)現(xiàn)在注射CRIPSR后，66.7%的胚胎(54個(gè)中的36個(gè))是正常的。在剩下的18個(gè)胚胎中，有5個(gè)沒(méi)有變化，這表明編輯沒(méi)有奏效。在13個(gè)胚胎中，只編輯了一部分細(xì)胞。

效率水平受所使用的CRISPR機(jī)器類型的影響，并且關(guān)鍵的是，它被放入胚胎的時(shí)間。因此，研究人員還試圖同時(shí)將精子和CRISPR-Cas9復(fù)合物注入卵子，從而產(chǎn)生更有希望的結(jié)果。這是使用稱為胞質(zhì)內(nèi)精子注射的常見(jiàn)IVF技術(shù)對(duì)75個(gè)成熟捐贈(zèng)的人卵進(jìn)行的。令人印象深刻的是，這一次，72.4%的胚胎是正常的。該方法還降低了含有編輯和未編輯細(xì)胞混合物的胚胎數(shù)量(這些胚胎稱為馬賽克)。

最后，研究小組再注射了22個(gè)胚胎，這些胚胎長(zhǎng)成胚泡 - 胚胎發(fā)育的后期階段。對(duì)這些進(jìn)行了測(cè)序，研究人員發(fā)現(xiàn)編輯確實(shí)有效。重要的是，他們可以證明脫靶突變的水平很低。

一個(gè)勇敢的新世界?

那么這是否意味著我們終于可以治愈衰弱，遺傳性疾病?重要的是要記住，該研究沒(méi)有達(dá)到100%的成功率。甚至研究人員也強(qiáng)調(diào)，需要進(jìn)一步研究才能充分了解該技術(shù)的潛力和局限性。

我們認(rèn)為，基因組編輯不太可能很快用于治療大多數(shù)遺傳性疾病。我們?nèi)匀徊荒艽_定具有遺傳改變的基因組的孩子將如何在一生中發(fā)展，因此攜帶遺傳疾病的夫婦似乎不太可能開(kāi)始基因編輯而不是進(jìn)行已經(jīng)可用的測(cè)試 - 例如植入前遺傳學(xué)診斷或產(chǎn)前診斷 - 檢測(cè)胚胎或胎兒的遺傳缺陷。

許多人擔(dān)心改變和改善人類胚胎之間的界限。如果由于生長(zhǎng)激素異常而導(dǎo)致一個(gè)人身材矮小的風(fēng)險(xiǎn)，是否會(huì)編輯他們的基因組以使他們更高被視為治療或增強(qiáng)?很容易看出線條如何變得模糊。

大多數(shù)國(guó)家正在討論能夠?qū)θ祟惻咛ミM(jìn)行遺傳修飾的臨床，倫理和社會(huì)意義。由于道德和倫理問(wèn)題，一些國(guó)家可能永遠(yuǎn)不會(huì)允許種系基因組編輯。即使英國(guó)的法律被改為允許進(jìn)行基因組編輯，它也會(huì)受到人類受精和胚胎管理局的嚴(yán)格監(jiān)管，以確保它僅用于醫(yī)學(xué)原因。

這并不意味著我們不應(yīng)該就道德含義進(jìn)行公開(kāi)辯論 - 這對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要。但重要的是要記住這個(gè)研究領(lǐng)域的驚人進(jìn)步，有朝一日可以幫助根除許多毀滅性疾病，然后才能得出關(guān)于一個(gè)勇敢的新世界的結(jié)論。