
DNA(图片来源:Pixabay)
一位俄罗斯科学家表示,他正计划创造基因编辑婴儿。如果成功,他将成为世界上第二位这样做的人。这一行为也将公然违抗科学共识,即在国际伦理框架就环境和安全措施达成一致之前,应禁止此类实验。
分子生物学家Denis Rebrikov向《自然》透露,如果能在年底前获得批准,他计划将基因编辑胚胎植入女性体内。中国科学家贺建奎于去年11月宣布他创造了世界首例基因编辑双胞胎女婴,使国际社会一片哗然。
Rebrikov的实验选择的靶基因与贺建奎相同,即CCR5基因,但他声称他的技术效益更高、风险更小,并在道德上更能被大众接受。CCR5基因编码一种能让HIV进入细胞的蛋白,Rebrikov计划在胚胎中使该基因失效,再把这样的胚胎植入HIV阳性的母亲体内,从而降低她们把病毒传染给宫内胎儿的风险。另外,他还修改了胚胎中由艾滋病父亲遗传来的基因,而许多遗传学家说这并没有临床意义,因为父亲将HIV传染给其子女的风险是很低的。
Rebrikov在莫斯科主管全俄最大的生殖门诊下属基因编辑实验室,即Kulakov国家妇产科和围产期科学研究中心(the Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology),他还是同样位于莫斯科的Pirogov俄罗斯国立研究医科大学(the Pirogov Russian National Research Medical University)的研究员。
据Rebirkov称,他已经和该市HIV中心达成协议,招募感染HIV并且有意愿参加该实验的妇女。
但《自然》联系到的科学家和生物伦理学家对Rebrikov的计划忧心忡忡。
“这项技术还不成熟,”Jennifer Doudna说,她是加州大学伯克利分校的分子生物学家,也是Rebrikov计划使用的CRISPR-Cas9基因编辑系统的先驱,“这并不令人惊讶,但却令人非常失望和不安。”
来自威斯康星-麦迪孙大学生物伦理与法学的研究员Alta Charo表示,Rebrikov的实验中对该技术的使用并不合乎伦理。“现在继续实验是不负责任的。”世界卫生组织委员会委员、负责制定针对人类基因编辑的伦理治理政策的Charo补充说道。
规章制度
很多国家禁止基因编辑胚胎植入。俄罗斯有一项规定在大多数情况下禁止基因工程的法律,但目前尚不清楚这些法律条文是否或如何在基因编辑胚胎中得到执行。根据2017年对一系列国家基因编辑法规的分析,俄罗斯的辅助生殖法规没有明确提到基因编辑。(中国的法规也很含糊:在2003年,卫生部禁止对人类胚胎进行以繁殖为目的的基因改造,但该禁令没有规定处罚措施,贺建奎的行为在法律上尚未有明确定论。)
Rebrikov希望卫生部在之后的9个月内澄清胚胎基因编辑的临床使用规则。他说,他感到一种帮助患艾滋病妇女的紧迫感,甚至想在俄罗斯出台法规之前就进行实验。
为了降低因实验而受罚的几率,Rebrikov计划首先向包括卫生部在内的三所政府机构寻求许可。他说,这可能需要一个月到两年的时间。
分子遗传学家Konstanin Severinov说,这样的许可将很难获得。他给出的理由是,俄罗斯势力强大的东正教反对基因编辑。Severinov供职于新泽西皮斯卡塔韦的匹兹堡大学和靠近莫斯科的斯科尔科沃理工学院(the Skolkovo Institute of Science and Technology),最近协助政府设立了一项基因编辑资助计划。
来自马萨诸塞州波士顿的哈佛医学院的遗传学家George Daley也从《自然》获悉了Rebrikov的计划,他表示,在科学家试图将基因编辑的胚胎植入女性体内前,需要对其科学可行性和伦理容许性展开透明公开的辩论。
基因编辑胚胎在全球引起热议的原因之一是,如果基因编辑胚胎最终成长为婴儿,被编辑的基因就会遗传给后代——这种被公认为改变生殖细胞系的干预会带来长远影响。研究者们认为,这项技术在未来或将帮助人类消灭一些遗传疾病,比如镰刀型细胞贫血和囊性纤维病,但是在它被用于人类之前,还需要更多的检验。
在贺建奎宣布成功培育出基因编辑胚胎后,许多科学家再次呼吁在全球暂停生殖细胞系基因编辑。虽然呼吁尚未成功,但世界卫生组织、美国科学院、英国皇家学会以及其他权威机构都已经针对如何停止那些构成不必要或过高风险的基因编辑技术在人类中反伦理的、危险的使用而展开了讨论。
HIV阳性的母亲
尽管贺建奎因为使用HIV阳性父亲的精子进行实验而广受批评,但他争辩自己只是想保护人类不被疾病感染。科学家和伦理学家们反驳,还有其他降低感染率的方法,比如避孕措施。Charo说,使用药物也可以预防HIV的母婴传播。
Rebrikov赞同他们的说法,所以他只计划将胚胎植入那些使用标准抗HIV药物治疗无效的HIV阳性母亲体内,这一小部分人将HIV传染给孩子的几率更高。如果基因编辑成功抑制了CCR5基因,那么感染率将会大大降低,Rebrikov说:“临床的实际情况需要这种疗法。”
大多数科学家认为,CCR5基因编辑的胚胎是没有正当理由的,因为其弊大于利。即便效果理想、CCR5在细胞中的双份拷贝均失效,这样的婴儿受HIV感染的机率仍旧存在。CCR5编码的细胞表面蛋白被认为在90%的HIV感染中发挥了重要作用,但消除它并不会影响HIV进入细胞的其他方式。来自位于堪培拉的澳大利亚国立大学的Gaetan Burgio表示,关于胚胎基因编辑的安全性仍有许多未知数,那么编辑该基因的收益是什么?他说:“我看不到收益。”
正中靶心
人们更广泛地关注胚胎基因编辑的安全性。Rebrikov声称,他的实验与贺建奎的类似,将运用CRISPR-Cas9基因编辑工具,但比贺建奎的实验更安全。
贺建奎的实验有一个巨大的问题,即CRISPR-Cas9会意外导致远离目标基因的“脱靶”突变,一旦发生“脱靶”将很危险,比如,错误地关闭了一个肿瘤抑制基因。但Rebrikov说,他正在研发一项能确保不会造成“脱靶”突变的新技术;他计划在一个月内在bioRxiv数据库或某同行评审期刊上公布初步结果。
《自然》联系到的科学家们怀疑他如何保证不产生“脱靶”突变,或是不产生另一种已知的、运用CRISPR-Cas9技术会导致的问题——所谓的“目标基因突变”,即以非预计的方法编辑了正确的基因。
去年,Rebrikov在由自己担任主编的《皇家学会公报》(Bulletin of the RSMU)上发表文章称,他的技术能使CCR5基因双份拷贝失效(通过删除一段32个碱基的片段)的成功率高于50%。他说,在该期刊上发表的内容不存在利益冲突,因为审稿人和编辑对文章进行了盲审。
但Doudna对这些结果表示怀疑。“我看到的数据表明,控制DNA修复的方式并没有那么简单。”Burgio也认为,正如基因编辑中常会出现的那样,这种编辑会引起其他难以检测的基因插入或缺失。
错误的编辑将会使目标基因无法正确失效,那么细胞依旧可以被HIV感染,或者,突变的基因会表现出截然不同和无法预料的功能。Burgio说:“那将一团糟。”
另外,批评了Rebrikov计划的科学家们说,未突变的CCR5基因还有迄今尚未知晓的有益功能。比如说,它似乎能在一定程度上预防西尼罗病毒或流感病毒感染后的严重并发症。Burgio说:“我们知道很多CCR5基因在HIV通道上的作用,但对它的其他作用还不太清楚。”上周发表的一项研究表明,没有CCR5基因的人的寿命会更短。
Rebrikov清楚,如果他在俄罗斯的最新法规出台之前进行实验,就会被当作第二个贺建奎。但他声称自己会确保实验安全,“我认为,我干得出来。”
作者:David Cyranoski,供职于《自然》。
翻译:廖铭璐
审校:施怿
引进来源:科学美国人

本文来自:环球科学
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