“CRISPR 婴儿”的基因突变可能缩短寿命

一位中国科学家去年试图在双胞胎女孩身上修改的基因与过早死亡有关

贺建奎。

编者注(10/15/19):本报道所依据的研究已因在基因数据库中识别特定突变的方式存在技术错误而被撤回,这使得中心发现无效。

去年,当中国科学家贺建奎编辑双胞胎女婴的基因时,他说他是为了保护她们免受艾滋病毒感染;她们的父亲是艾滋病毒携带者。这位现在名誉扫地的科学家说,他不想让女孩们感染导致艾滋病的病毒,因为在中国,对这种病毒存在严重的污名化。

但是一项新的研究表明,他可能使她们面临了与感染艾滋病毒风险不同的危险。根据周一发表在《自然医学》杂志上的一项研究,预期的基因突变似乎会使人的寿命缩短近两年。


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英国弗朗西斯·克里克研究所的干细胞科学家罗宾·洛弗尔-巴奇谈到贺的昵称时说:“贺建奎选择突变这个基因是愚蠢的,因为他可能损害了两个女孩的寿命。” 洛弗尔-巴奇没有参与这项新研究。 

所谓的 delta-32 突变似乎可以使人们在 CCR5 基因的两个拷贝上都发生时对艾滋病毒产生抵抗力——每个拷贝分别从父母那里遗传;而一个拷贝的突变提供的保护作用较弱。

加州大学伯克利分校的研究人员在英国超过 400,000 名中年和老年志愿者的数据库中寻找了这种常见的 CCR5-delta-32 突变。在该数据库中,发现自然拥有两个突变基因拷贝的人在 76 岁时死亡的可能性比拥有一个拷贝或没有拷贝的人高 20%。此外,具有双重突变的志愿者人数少于其在一般英国人群中的患病率所预期的,该研究的主要作者 April Wei 表示,这表明失踪的人已经死亡或不够健康而无法成为志愿者。只有一个拷贝突变的人与没有拷贝突变的人寿命一样长。

伯克利的进化遗传学家和博士后学生 Wei 说,科学家们还无法解释基因突变与寿命缩短之间的联系。但这可能是因为该突变似乎也与对流感和西尼罗河病毒等病毒的抵抗力增加有关。

贺的实验标志着人类胚胎首次被基因编辑然后被允许发育直至出生。成人体内基因编辑的细胞不会传给后代(除非它们是生殖细胞),针对这些基因的医疗方法被认为是初步的但很有希望的。对胚胎的编辑会改变其大部分细胞的遗传密码,并会传给后代。有些人认为所有对胚胎的编辑都是不道德的,而另一些人,包括洛弗尔-巴奇,可以看到基因编辑在预防原本不可避免的疾病方面的一些好处。但许多人说,这项科学对于人类使用来说还为时过早。

全球科学界对贺的基因编辑消息感到愤怒。科学家们几乎一致谴责他编辑胚胎基因的事实,以及他选择的基因以及他用来告知家庭他正在做什么的过程。世界卫生组织、几个国家科学院和科学团体此后呼吁(或考虑)在全球范围内暂停基因编辑。

贺已经从深圳南方科技大学的职位上被解雇,并从公众视野中消失了,尽管他今年早些时候曾反驳了他被捕的说法。 在这一事件的最新进展中,一位斯坦福大学的生物伦理学家上周告诉STAT,他建议这位中国科学家不要回应迪拜和其他地方的生育诊所的要求,他们想学习他的基因编辑技术。

现在的问题是,人类胚胎基因编辑是否应该受到政府的监管。哈佛医学院院长乔治·Q·戴利反对监管。戴利说,监管常常限制合法的科学,他是一位干细胞科学家,他自己在自己的领域也面临着令人窒息的政府监管。但戴利表示,这项新研究提醒人们,科学家对遗传学的理解仍然有限。“我认为,这与其说是其他什么,不如说是一堂谦虚的课,”戴利说。“这项研究也具体证明了我们拥有的无知。”

洛弗尔-巴奇说,CCR5 基因因其对艾滋病毒的明显保护作用而被充分研究,但在其他方面研究不多。双重突变也与小鼠的精神能力改善和人类从中风中恢复有关。已知该基因在中枢神经系统(包括大脑)中活跃,因此它可能具有某种尚未被理解的神经学效应,洛弗尔-巴奇说。“我们真的不了解它在做什么,”他说。“它在免疫系统中的作用尚不完全清楚,我们真的不了解它在大脑中做什么。”

洛弗尔-巴奇说,突变的单个拷贝可能提供了一些好处,否则它不会在北欧血统的人群中如此常见。但如果它只在某人老到无法繁殖后才产生负面影响,那么进化就不会限制它的频率。洛弗尔-巴奇说,这种影响只有在研究中查看大量人群时才会注意到,正如这项研究一样。

来自非洲和亚洲的人不太可能具有 delta-32 突变,这也引发了关于它将如何影响中国女孩和另一个贺编辑了基因但尚未公开宣布出生的胚胎的问题。

还不清楚贺是否成功地突变了其中一个女孩的两个基因拷贝;编辑在第二个女孩身上没有成功,也不清楚第三个被编辑的胚胎会发生什么。

洛弗尔-巴奇说,编辑胚胎在科学上可能有一席之地,但在我们目前对遗传学的理解下,它应该只用于预防儿童出生时不可避免地引起的实际疾病,例如囊性纤维化或镰状细胞病。

“我会做一些从改变基因中获得明显临床益处的事情,”他说。“一般来说,应该将基因缺陷纠正回正常变体,而不是[贺]所做的,[试图增强]婴儿的抵抗艾滋病毒的能力,而事实上,他已经造成了谁也不知道的损害。”

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