俄罗斯生物学家计划进行更多 CRISPR 编辑婴儿实验

此前,一位中国科学家声称去年创造了基因编辑胚胎双胞胎

感染T淋巴细胞的 HIV 病毒的计算机插图。

一位俄罗斯科学家表示,他计划制造基因编辑婴儿,这一行为将使他成为已知第二位这样做的人。这也将公然违背科学界的共识,即在国际伦理框架就证明这些实验合理的情况和安全措施达成一致之前,应禁止此类实验。

分子生物学家丹尼斯·列布里科夫告诉《自然》杂志,他正在考虑将基因编辑过的胚胎植入女性体内,如果他能在那之前获得批准,可能会在今年年底之前进行。中国科学家贺建奎去年 11 月宣布他制造了世界上首例基因编辑婴儿——双胞胎女孩,这引发了国际社会的强烈抗议。

该实验将以贺建奎所针对的同一个基因CCR5为目标,但列布里科夫声称他的技术将提供更大的益处,风险更小,并且在伦理上更合理,公众也更容易接受。列布里科夫计划禁用该基因,该基因编码一种允许 HIV 进入细胞的蛋白质,用于植入 HIV 阳性母亲体内的胚胎中,以降低她们在子宫内将病毒传染给婴儿的风险。相比之下,贺建奎修改了从 HIV 阳性父亲那里获得的胚胎中的基因,许多遗传学家表示这几乎没有临床益处,因为父亲将 HIV 传染给孩子的风险极小。


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列布里科夫领导着俄罗斯最大的生育诊所——莫斯科库拉科夫国家妇产科、妇科和围产医学研究中心的基因组编辑实验室,并且是莫斯科皮罗戈夫俄罗斯国立研究医科大学的研究员。

根据列布里科夫的说法,他已经与该市的一家 HIV 中心达成协议,招募想要参与实验的 HIV 感染女性。

但《自然》杂志联系到的科学家和生物伦理学家对列布里科夫的计划感到不安。

加州大学伯克利分校分子生物学家詹妮弗·杜德纳说:“这项技术尚未准备就绪。”杜德纳率先开发了列布里科夫计划使用的 CRISPR-Cas9 基因组编辑系统。“这并不令人惊讶,但非常令人失望和不安。”

威斯康星大学麦迪逊分校生物伦理学和法律研究员阿尔塔·查罗表示,列布里科夫的计划并非该技术的合乎伦理的用途。“目前推进该方案是不负责任的,”查罗补充道。查罗是世界卫生组织委员会的成员,该委员会正在制定人类基因组编辑的伦理治理政策。

规则和条例

在许多国家,植入基因编辑过的胚胎是被禁止的。俄罗斯有一项法律禁止在大多数情况下进行基因工程,但尚不清楚这些规则是否以及如何在胚胎基因编辑方面得到执行。根据 2017 年对一系列国家此类法规的分析,俄罗斯关于辅助生殖的法规并未明确提及基因编辑。(中国的法律也含糊不清:2003 年,卫生部禁止出于生殖目的对人类胚胎进行基因改造,但该禁令没有任何处罚,贺建奎的法律地位过去和现在仍然不明确)。

列布里科夫预计卫生部将在未来九个月内澄清关于胚胎基因编辑临床应用的规则。列布里科夫说,他感到有紧迫感要帮助感染 HIV 的女性,并且即使在俄罗斯制定出法规之前,他也想尝试进行他的实验。

为了降低因实验而受到惩罚的可能性,列布里科夫计划首先寻求包括卫生部在内的三个政府机构的批准。他说,这可能需要一个月到两年的时间。

最近帮助政府设计了基因编辑研究资助计划的分子遗传学家康斯坦丁·塞维里诺夫表示,此类批准可能很困难。塞维里诺夫说,俄罗斯强大的东正教教会反对基因编辑,他将时间分配在位于新泽西州皮斯卡塔韦的罗格斯大学和莫斯科附近的斯科尔科沃科学技术学院之间。

哈佛医学院遗传学家乔治·戴利说,在任何科学家尝试将基因编辑过的胚胎植入女性体内之前,都需要就科学可行性和伦理允许性进行透明、公开的辩论。戴利也是从《自然》杂志那里听说了列布里科夫的计划。

基因编辑胚胎引发全球大辩论的一个原因是,如果允许它们成长为婴儿,编辑后的基因可以遗传给后代——这种影响深远的干预措施被称为改变种系。研究人员一致认为,这项技术有朝一日可能有助于消除遗传疾病,如镰状细胞贫血症和囊性纤维化,但在将其用于改变人类之前,还需要进行更多测试。

在贺建奎宣布之后,许多科学家再次呼吁国际暂停种系编辑。尽管这种情况尚未发生,但世界卫生组织、美国国家科学院、英国皇家学会和其他著名组织都讨论了如何阻止不道德和危险的用途——通常定义为造成不必要或过度风险的用途——在人类基因组编辑中的应用。

HIV 阳性母亲

尽管贺建奎因使用 HIV 阳性父亲的精子进行实验而受到广泛批评,但他的理由是他只想保护人们免受感染。但科学家和伦理学家反驳说,还有其他方法可以降低感染风险,例如避孕措施。查罗说,还有合理的替代方案,例如药物,可以预防母婴传播 HIV。

列布里科夫对此表示赞同,因此计划仅将胚胎植入对标准抗 HIV 药物没有反应的 HIV 阳性母亲的子集中。她们将感染传播给孩子的风险更高。列布里科夫说,如果编辑成功禁用CCR5基因,这种风险将大大降低。“这是一种需要这种疗法的临床情况,”他说。

大多数科学家认为,即使这样,也没有理由编辑胚胎中的CCR5基因,因为风险大于收益。即使治疗按计划进行,并且细胞中CCR5基因的两个拷贝都被禁用,这些婴儿仍然有可能感染 HIV。CCR5编码的细胞表面蛋白被认为是约 90% HIV 感染的入口,但去除它不会影响其他 HIV 感染途径。澳大利亚国立大学的盖坦·布尔吉奥说,关于胚胎基因编辑的安全性,仍然有很多未知数。他问道,编辑这个基因有什么好处呢?“我看不出来。”

击中目标

人们还普遍担心胚胎基因编辑的安全性。列布里科夫声称,他的实验——与贺建奎的实验一样,将使用 CRISPR-Cas9 基因组编辑工具——将是安全的。

贺建奎实验以及更广泛的胚胎基因编辑的一个重大担忧是,CRISPR-Cas9 会在目标基因之外引起意外的“脱靶”突变,如果这些突变关闭了肿瘤抑制基因等,则可能很危险。但列布里科夫表示,他正在开发一种技术,可以确保不会出现“脱靶”突变;他计划在一个月内在线发布初步研究结果,可能会在 bioRxiv 或同行评审期刊上发布。

自然》杂志联系到的科学家对关于脱靶突变或使用 CRISPR-Cas 9 的另一个已知挑战——所谓的“靶向突变”——做出此类保证表示怀疑,在靶向突变中,正确的基因被编辑了,但方式并非预期的方式。

列布里科夫在去年发表在《RSMU 公报》上的一篇论文中写道,他的技术在 50% 以上的时间里禁用了CCR5基因的两个拷贝(通过删除 32 个碱基对的一段),而他是该杂志的主编。他说,在该杂志上发表文章并不存在利益冲突,因为审稿人和编辑对论文的作者是盲目的。

但杜德纳对这些结果持怀疑态度。“我看到的数据表明,控制 DNA 修复工作方式并不那么容易。”布尔吉奥也认为,编辑可能导致了其他难以检测到的缺失或插入,这在基因编辑中经常发生。

错位的编辑可能意味着基因没有被正确禁用,因此细胞仍然可以被 HIV 感染,或者突变基因可能以完全不同且不可预测的方式发挥作用。“这可能是一团糟,”布尔吉奥说。

更重要的是,未突变的CCR5具有许多尚未被充分理解的功能,但这些功能提供了一些益处,对列布里科夫的计划持批评态度的科学家说。例如,它似乎对西尼罗病毒或流感感染后的主要并发症提供了一些保护。“我们对它[CCR5]在 HIV 进入[细胞]中的作用了解很多,但我们对其其他影响知之甚少,”布尔吉奥说。上周发表的一项研究还表明,没有正常工作的CCR5拷贝的人可能寿命缩短

列布里科夫知道,如果他在俄罗斯更新后的法规出台之前继续进行实验,他可能会被认为是第二个贺建奎。但他说,只有在他确信该程序的安全性之后,他才会这样做。“我认为我足够疯狂去做这件事,”他说。

本文经许可转载,并于 2019 年 6 月 10 日首次发表

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