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改造人类,从转基因婴儿开始?

2015-12-03 安东尼奥雷加拉多 DeepTech深科技



这场于华盛顿特区举行的全球性大会,不再只是关注是否应当通过基因编辑手段改变我们的种属,而是讨论我们如何实现这一设想。



你会如何改变一个婴儿的基因结构呢?我说的是真正动手去做。


去年四月份,中国研究人员报告称,他们通过对人类胚胎进行基因编辑,首次纠正了一个致病基因。但参与试验的80多个胚胎中,只有极少数的胚胎成功被纠正。剩下的胚胎中,有的胚胎基因未妥善固定,有的胚胎DNA未按预想进行更改。


科学界对这些问题如此积极,引来了大片质疑声。但他们表示,现在担心还为时过早,因为这些还很不现实。


本周,来自世界各地的CRISPR(一项强大的新型基因工程技术)专家在位于华盛顿的国家科学院为一场历史性的会议齐聚一堂。他们呼吁全球的相关研究人员暂停使用CRISPR技术进行转基因婴儿研究。


令人担忧的是,改变下一代的DNA并不安全,且是优生学的“滑坡”。然而,很多出席这场华盛顿会议的科学家并不支持禁止使用CRISPR技术。他们认为,应该通过交流经验,讨论如何正确地使用该技术。


上海生命科学研究院的生物学家李劲松研究员就是其中的一员。今年早些时候,他使用CRISPR技术编辑了导致小鼠白内障的基因,以“100%”的成功率创建了健康的新生幼鼠。


李劲松团队的研究方法是避开直接对胚胎进行编辑,用他实验室中培养出的“精原干细胞”代替。这些加工细胞能产生精子。通过先对老鼠的精子细胞进行编辑,然后用纠正过的精子生成胚胎,李劲松团队的小鼠每次都能完美诞生。


成熟精子的电子显微镜照


李劲松是此次前往华盛顿参会的中国科学家代表团成员之一,他表示“无法接受”胚胎编辑,而纠正精子细胞是唯一的可能性策略。


当然,编辑精子只会帮助预防父方相关的遗传疾病。但一些科学家认为,精子可能是进行“人类设计”最实用的途径之一。哈佛大学教授、CRISPR技术发明者之一的乔治·丘奇(George Church)说:“这可能是一个非常不错的选择。”


经过基因编辑的婴儿可能要在试管受精(IVF)诊所中开始他的人生。问题是,用CIRSPR技术改写基因依然是不稳定的——成功比例只有20%,有时还可能引入不必要的错误。编辑一个苍蝇或蠕虫如果失败了,再试一次就好,但是,人类胚胎编辑一旦失败,对于那些希望通过在试管受精诊所进行胚胎修正,并成功产下子女的人来说,却是很大的问题。


李劲松表示,编辑精子干细胞克服了这一难题。他的团队首先鉴别出被正确编辑的干细胞,然后用它们来产生精子,最终形成健康的小鼠。他同时能检查出是否进行了意外编辑操作或“脱靶”效应。


但将李劲松的精子技术用到人类身上还面临需要克服的障碍。其中最大的问题是:尚未有人找到方法在实验室成功培养出人类精子细胞。专攻男性生殖研究领域的匹兹堡大学科学家凯尔·奥维格(Kyle Orwig)说:“ 这是瓶颈,我们必须学会如何培养它们。”


李劲松认为,离转基因婴儿(GM babies)出生“还有很长的一段路要走”。但是他希望最终能够使用基因编辑精子形成人类胚胎。他希望纠错的类型之一是导致男性不育的错误DNA。


科学家们认为,如果换做研究卵子会更加困难。男性每天能产生数百万的新精子,这证明精子干细胞还在工作。然而,女性身体的工作机制不同。女性出生的时候卵子就已在体内形成。生物学上,成年女性的体内不可能存在卵子干细胞。


不过,其他科学家已经想出了一个变通的方法。他们预测,从女性中取一个皮肤细胞,在实验室中用一种叫“重编程”的技术使其转化为人工卵子,这个过程是可能实现的。 这种方法也可以用来形成精子。


这意味着试管受精诊所在未来可以从客户身上提取皮肤组织,经过数周培养形成经过基因编辑的卵子或精子。哈佛大学医学院著名的干细胞研究员乔治·戴利 (George Daley)说:“我们没有理由认定这种技术不能成功实现。”


他表示,根据他的研究所得,将编辑后的DNA移入实验室培养的生殖细胞具备“十分可观”的前景。





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