中國成功修改人類胚胎基因

來源: 時間:2015-05-06

【科技訊】4月24日消息,無論是人類還是動物,之所以能夠生長成其現在的樣貌、體型、器官,很大程度上取決于它的基因。這些在胚胎孕育過程中就已經決定的事情,往往能夠決定其一生的命運。然而,近日中國科學家成功修改了人類胚胎中的基因,這在全世界範圍內尚屬首次。而其帶來的一系列問題,也引起了西方醫學界的廣泛爭議。

在中山大學副教授、基因功能研究員黃軍就的帶領下,科研人員利用CRISPR/Cas9技術,試圖修改人類胚胎中可能導致β型地中海貧血的基因。研究所選用的胚胎均無法發育成嬰兒,不能正常出生。這些胚胎均來自當地醫療機構。

這項研究在學術界引發道德爭議。哈佛大學幹細胞生物學家喬治·戴利表示,這是世界上首例運用這一技術修改人類胚胎基因的嘗試,是個裏程碑,也是個警告。戴利稱,如果有學者自以爲科學技術已經准備好清除人類的致病基因的話,這項研究對他們就是一個嚴重的警告。

支持者認爲,修改人類胚胎基因能夠在嬰兒出生之前就清除致命疾病,因而擁有廣闊的未來。反對者則表示,修改後的基因可以遺傳,將來可能會造成意想不到的後果。

黃軍就說,希望和全世界分享研究數據。他還表示,有關研究論文曾被《自然》和《科學》拒之門外,道德爭議就是原因之一。

三月,科學界出現了一個傳言,稱中國研究人員們已經成功地編輯了人類胚胎的基因,以一種人類無法完成的方式改變了他們的DNA。事實證明,這些傳言屬實。

中國科學家團隊首次成功修改人類胚胎的DNA,這在國內獲得不少科學家的支持,但卻在西方引起爭議。

位于廣州的中山大學生物學副教授黃軍就和他的同事,利用最新科技“切開”一個基因,該基因主要與地中海貧血症有關。在中國南方,地中海貧血症是兒童中最常見、但有時可能致命的血液異常。

研究使用的是醫院丟棄的有問題的胚胎,也就是接受了數個精子的卵子,而這些胚胎在世界各地的實驗室都已經被廣泛使用了數十年,因爲它們不會成功孕育出嬰兒。

周三,《自然新聞》報道說相關研究已經被靜靜地發表在了低調的《蛋白質與細胞》雜志上。論文最初是投給《自然》與《科學》期刊的,但由于道德問題,論文被期刊拒絕。論文的作者們表示,他們明白圍繞有關研究的道德爭議。

《麻省理工科技評論》此前報道稱,已有人改變了生殖系譜,即精子和卵子相結合後形成的遺傳信息。雖然這些流言沒有得到確認,但它們引起了許多人爭論改變生殖系譜可能帶來的弊端。

基因編輯能完全消除疾病基因嗎?

據《自然新聞》報道,該團隊注射了86個胚胎細胞,等待了48小時之後,每個胚胎細胞分別分裂成了8個細胞。在生存下來的71個胚胎中,有54個接受了基因測試,最終只有28個胚胎拼接成功,只有一小部分包含替代的遺傳物質。

黃軍就說:“如果你想在正常的胚胎中編輯基因,你的成功率必須接近百分之百才行,因此我們停止了實驗,我們認爲技術還不夠成熟。”

這意味著,如果一名醫生替一對夫妻的胚胎移除掉壞基因,那麽胚胎的細胞樣本中必須全部是好基因。如果一半好一半壞,那麽最終出現的嬰兒身上的壞基因還是會影響他的身體健康。

除此以外還有其他值得警惕的問題。新的基因編輯技術,名爲CRISPR,經常找錯目標基因,在之後的處理環節中,就會發現胚胎中有一些變異。

這是令人興奮的第一步,但不會有後續進展。在能給胚胎移植基因之前,還需等待科學技術的進一步發展。就連該研究的作者們都對他們的研究結果持保留態度,堅定地認爲技術尚未成熟。

黃軍就和他的團隊在他們的論文中指出,要小心使用這種技術。他們表示,實驗結果說明,從基因編輯到基因療法技術,中間有明顯的障礙,在達成任何臨床應用之前,仍有許多問題要研究清楚。

哈佛医学院干细胞生物专家George Daley表示,这一研究结果给那些认为基因编辑能完全消除疾病基因的人严厉警告。

英国生物学家Edward Lanphier向《自然》杂志表达了他的批评。他说,我们要暂停这一研究,并确保我们就前进的方向进行广泛的讨论。纽约曼哈顿干细胞基因研究会的研究人员Dieter Egli则表示,这些研究者做出了非常卓越的成就,他们自认为这种技术暂时还不能进行任何试用。

編輯人類胚胎基因有道德問題嗎?

目前黃軍就未能被聯系上就事件置評,但他的研究在國內贏得了不少生物學家的支持。

清華大學生物學教授陳國強表示,有關批評所提出的要求過于武斷。陳國強說,要滿足批評者的要求,有關人類胚胎的研究就完全不用做了。

他說:“這一領域研究的突破最終會惠及我們所有人。修改人類DNA是一把鑰匙,可以找到許多疾病的治療方法、幫助人們保持健康、保持年輕、延長壽命。這些在未來都是可能的,也會讓很多家庭脫離痛苦和折磨。”

上海複旦大學生物學家趙世民說,黃軍就的團隊“完全沒有道德問題”。

趙世民說,他們只是在用無活性的胚胎進行實驗,有關研究距離臨床或商業應用還很遠很遠。他說:“編輯人類DNA是不可避免的。有關技術已經被應用在植物、動物上,下一步會是人類。”

但趙世民警告稱,就像其他技術一樣,編輯基因有其限制和風險。

他說:“改變基因序列可能會導致意外問題,這種問題可能會從一代傳到下一代,引發其他缺陷或疾病。”

“雖然這類研究應該被允許,它們必須被嚴格控制在實驗室內。大量地、不受控制地編輯DNA會導致人類滅絕。”

這並非亞洲區內針對人類胚胎的研究首次在西方引發爭議。10年前,韓國的科學家報告克隆人類胚胎時,也曾在國內受到大量好評,直到他們的研究被揭發是造假。

比起西方科學家,亞洲科學家在人類胚胎的研究和實驗上享有更大的自由,因爲相較而言,亞洲對這類研究有更大的公衆接納度和更少的宗教禁忌。