去年,來(lái)自中山大學(xué)的研究人員在Protein & Cell雜志上表示,他們已經(jīng)成功利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)人類胚胎基因組進(jìn)行改造,隨后在全球范圍內(nèi)引發(fā)了新一輪的倫理學(xué)爭(zhēng)論;而就在前不久,來(lái)自廣州醫(yī)科大學(xué)的研究人員又發(fā)布了相關(guān)對(duì)胚胎進(jìn)行編輯的最新研究,相關(guān)研究刊登在了the Journal of Assisted Reproduction and Genetics雜志上文章中研究人員利用基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9對(duì)人類胚胎進(jìn)行了遺傳性修飾,于是乎,在中國(guó)或者說(shuō)是在全球的第二例基因編輯胚胎相關(guān)研究一時(shí)間在全世界又炸開(kāi)了鍋。 如同去年中山大學(xué)出現(xiàn)的全球首個(gè)人類胚胎細(xì)胞基因修飾的研究一樣,這項(xiàng)研究一經(jīng)發(fā)表,就引起Nature等權(quán)威學(xué)術(shù)雜志的關(guān)注。只不過(guò)經(jīng)歷了去年一年的激烈討論之后,研究者以及公眾現(xiàn)在更加理性地看待此類研究。 來(lái)自波士頓兒童醫(yī)院的George Daley表示,這項(xiàng)研究推動(dòng)了CRISPR技術(shù)未來(lái)對(duì)人類細(xì)胞精準(zhǔn)編輯的應(yīng)用,但并未提供太多的證據(jù),此前已有研究者對(duì)這方面論證過(guò)。CRISPR技術(shù)成為潛在的具有應(yīng)用價(jià)值的技術(shù),仍需很長(zhǎng)的一段時(shí)間。來(lái)自埃默里大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家Xiao-Jiang Li認(rèn)為,這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào),“我們對(duì)細(xì)胞的精準(zhǔn)編輯仍存在大量的技術(shù)瓶頸。事實(shí)上,此類實(shí)驗(yàn)可先在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上進(jìn)行,然后再來(lái)對(duì)人類細(xì)胞進(jìn)行有效的編輯。” 本文中小編就基因編輯胚胎相關(guān)進(jìn)展進(jìn)行了盤點(diǎn)。 【1】中國(guó)發(fā)表全球第二篇人類胚胎基因編輯研究成果 繼去年中國(guó)科學(xué)家發(fā)表人類胚胎基因編輯論文并引發(fā)國(guó)際爭(zhēng)議后,日前,廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院博士范勇團(tuán)隊(duì),又在國(guó)際期刊《輔助生殖與遺傳學(xué)》上刊發(fā)了人類胚胎基因編輯的最新研究成果。 雖然《輔助生殖與遺傳學(xué)》的影響因子僅1.718,但論文發(fā)表后,《自然》等國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊紛紛發(fā)表跟蹤報(bào)道,范勇等人也成為繼去年中山大學(xué)副教授黃軍就團(tuán)隊(duì)之后,國(guó)際上第二個(gè)發(fā)表關(guān)于人類胚胎基因編輯研究成果的團(tuán)隊(duì)。 不過(guò),中國(guó)并非唯一從事人類胚胎基因編輯研究的國(guó)家,瑞典和英國(guó)在人類胚胎研究方面的積極態(tài)度,使人類胚胎基因編輯研究也在國(guó)際上勢(shì)頭漸顯?!叭鸬浜陀?guó)批準(zhǔn)人類胚胎基因編輯合法化后,我認(rèn)為國(guó)際上的反對(duì)聲音會(huì)越來(lái)越小。” 日本生命倫理專門調(diào)查委員會(huì)22日宣布,允許日本相關(guān)機(jī)構(gòu)在基礎(chǔ)研究中“編輯”人類受精卵的基因,但出于安全和倫理方面的考慮,不允許將該技術(shù)應(yīng)用到臨床和輔助生殖中。 所謂基因編輯是指對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行敲除或引入基因組等操作,該技術(shù)已在不少研究領(lǐng)域得到應(yīng)用。 日本生命倫理專門調(diào)查委員會(huì)是日本政府下設(shè)的專業(yè)機(jī)構(gòu)。該委員會(huì)認(rèn)為,人類受精卵基因編輯研究將有助于生殖輔助醫(yī)療和遺傳疾病預(yù)防的研究,還可能有助研發(fā)針對(duì)癌癥等疾病的新療法,因此對(duì)于“編輯”人類受精卵基因的基礎(chǔ)研究予以認(rèn)可。 該委員會(huì)指出,涉及受精卵基因編輯的基礎(chǔ)研究和臨床研究的分界線,在于是否將經(jīng)過(guò)基因編輯的受精卵放入子宮。由于臨床研究存在安全和倫理方面的問(wèn)題,因此委員會(huì)對(duì)這類研究不予認(rèn)可。就算是屬于基礎(chǔ)研究一類,也并非是任何研究都被許可。 【3】中國(guó)特色式的人類克隆 基因編輯胚胎?我們?cè)摵稳ズ螐模?/a> 新聞閱讀:Human cloning with Chinese characteristics 中國(guó)的遺傳學(xué)家并不會(huì)因?yàn)閭惱碓蚨七t一些敏感性的研究,上周三(4.13日)來(lái)自中國(guó)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)再次刊發(fā)文章闡明了他們修復(fù)人類胚胎的最新研究成果;來(lái)自中國(guó)廣州醫(yī)科大學(xué)的研究人員表示,他們利用CRISPR技術(shù)人工地誘導(dǎo)了人類細(xì)胞發(fā)生突變,從而使得人類機(jī)體細(xì)胞對(duì)HIV更加耐受,而HIV是引發(fā)AIDS的病毒,這篇研究報(bào)告發(fā)表于國(guó)際雜志Journal of Assisted Reproduction and Genetics上,是世界上第二篇和人類胚胎基因編輯相關(guān)的研究論文。 評(píng)論家們表示,這項(xiàng)研究從理論水平上來(lái)講是不必要的,而且缺乏一定的醫(yī)學(xué)根據(jù),同時(shí)這項(xiàng)研究再次觸碰到了關(guān)于人類基因組修飾的道德倫理層面上的一些問(wèn)題;來(lái)自波士頓兒童醫(yī)院的干細(xì)胞生物學(xué)家George Daley說(shuō)道,這篇文章似乎并沒(méi)有提供利用CRISPR在人類胚胎中進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)多軼事證據(jù),同時(shí)他還補(bǔ)充道,這也就表明,在科學(xué)界達(dá)到普遍共識(shí)之前科學(xué)始終是向前發(fā)展的。 【4】JARG:重磅!我國(guó)科學(xué)家基因編輯人類胚胎抵御HIV!爭(zhēng)議或?qū)⒃俣壬郎兀?/a> 原文:doi:10.1007/s10815-016-0710-8 近日,刊登于國(guó)際雜志the Journal of Assisted Reproduction and Genetics上的一項(xiàng)研究論文中,來(lái)自廣州醫(yī)科大學(xué)的研究人員闡述了他們的最新研究成果,文章中研究人員利用基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9對(duì)人類胚胎進(jìn)行了遺傳性修飾,研究者表示,他們所研究的人類胚胎攜帶著額外一組染色體,而且胚胎均為死亡胚胎組織。 當(dāng)然對(duì)人類胚胎進(jìn)行任何遺傳性的改造修飾都是具有爭(zhēng)議的,很多醫(yī)學(xué)研究者認(rèn)為總有一天這樣的嘗試將會(huì)變得非常普遍,但如今我們?nèi)匀徊恢缹?duì)人類胚胎進(jìn)行遺傳性修飾到底會(huì)帶來(lái)什么樣的后果,而基于倫理學(xué)等很多限制,全球很多研究機(jī)構(gòu)都推遲了這一研究。僅在一年前來(lái)自中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的“80后副教授”黃軍就在《Protein & Cell》雜志上首次發(fā)表了編輯人類胚胎相關(guān)的研究論文,此后由此引發(fā)了一系列的倫理學(xué)爭(zhēng)論。 【5】我國(guó)科學(xué)家基因編輯人類胚胎引爭(zhēng)議 原文:doi:10.1007/s13238-015-0153-5 最近科學(xué)界一直傳言有人正在進(jìn)行基因編輯人類胚胎研究。而近日我國(guó)中山大學(xué)基因工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授黃軍就及中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院周燦權(quán)教授,在Protein&Cell發(fā)表了他們的課題組利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)人類胚胎基因組改造的研究結(jié)果,證實(shí)了這個(gè)傳言,并由此引發(fā)了新一輪的倫理學(xué)爭(zhēng)論。 中山大學(xué)的研究人員利用了一種“不能存活”的受精卵來(lái)進(jìn)行研究。這種受精卵含有一個(gè)卵細(xì)胞和兩個(gè)精子的三個(gè)細(xì)胞核,從而不能正常發(fā)育成嬰兒。研究人員利用最近很火的CRISPR/Cas9系統(tǒng)來(lái)剪切受精卵中人的HBB基因(β-globin gene),因?yàn)镠BB基因突變會(huì)導(dǎo)致β地中海貧血癥。他們注射了86個(gè)三核受精卵,其中71個(gè)受精卵存活。在做檢測(cè)的54個(gè)樣品中,有28個(gè)受精卵的HBB被剪切了,而其中只有更小一部分被重組修飾了。不僅如此,非靶向的突變也出現(xiàn)了。 期MIT Technology review發(fā)表了一篇新聞報(bào)道,討論了哈佛大學(xué)George Church實(shí)驗(yàn)室中中國(guó)留學(xué)生楊璐涵關(guān)于利用Cas9技術(shù)編輯人類生殖細(xì)胞的問(wèn)題,文章發(fā)表之后獲得廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)也有很多媒體進(jìn)行相關(guān)的報(bào)道。那么今天小編整理了一下相關(guān)材料,希望以比較通俗易懂的語(yǔ)言來(lái)簡(jiǎn)明的描述一下相關(guān)的背景以及進(jìn)展。 背景知識(shí) 1、什么是基因治療? 人類的某些疾病可以歸因于人體自身基因的缺陷或病原基因產(chǎn)物與人體的相互作用。也就是說(shuō),這些疾病都直接或間接地與基因有關(guān),或者說(shuō)它們屬于基因功能疾病。因此,基因功能疾病最終都可以通過(guò)對(duì)基因的人工操縱達(dá)到治愈目的。 基因治療分為兩種不同類型,即體細(xì)胞基因治療和性細(xì)胞(精子或卵子)基因治療,后者面臨更多的倫理道德問(wèn)題,反對(duì)呼聲很高,阻力也很大。 【7】Science:天吶!CRISPR基因編輯技術(shù)或?qū)⒂糜趯?duì)人類胚胎進(jìn)行編輯 新聞閱讀:U.K. researcher details proposal for CRISPR editing of human embryos 最熱門的基因編輯技術(shù)—CRISPR,或許很快就可以被用來(lái)研究人類胚胎了,近日,來(lái)自英國(guó)的監(jiān)管委員會(huì)將去評(píng)估敲除日齡胚胎發(fā)育基因所引發(fā)的效應(yīng),來(lái)自科瑞克研究所的研究人員Kathy Niakan討論了該項(xiàng)目背后的基本原理,同時(shí)他們還希望這項(xiàng)調(diào)查有一天或?qū)⒏纳迫祟惖牟挥煼ā?/p> 這項(xiàng)研究中研究人員揭示了受精卵的單個(gè)細(xì)胞如何轉(zhuǎn)化成為胚泡,胚泡是一種大約5日齡的結(jié)構(gòu),其可以植入到母體的子宮中;胚泡中包含有多種類型的細(xì)胞,而最后注定發(fā)育成胎兒的細(xì)胞稱之為外胚層祖細(xì)胞,這些細(xì)胞被兩種其他類型的細(xì)胞包裹著,其可以發(fā)育成為胎盤和其他組織,比如卵黃囊結(jié)構(gòu),而Niakan在研究中使用了來(lái)自生育診所中的人類胚胎,這些胚胎是進(jìn)行體外受精遺留下來(lái)作為研究捐獻(xiàn)使用的,在研究之后當(dāng)這些胚胎達(dá)到7日齡就會(huì)被銷毀。 一次國(guó)際峰會(huì)在12月3日發(fā)布的一份聲明中表示,基因編輯技術(shù)不得在妊娠過(guò)程中被用于修改人類胚胎。該聲明同時(shí)也為研究利用基因編輯技術(shù)修改人類胚胎或生殖細(xì)胞開(kāi)了綠燈。 人類基因編輯國(guó)際峰會(huì)還呼吁謹(jǐn)慎發(fā)展不可被遺傳給后代的醫(yī)療應(yīng)用,例如糾正導(dǎo)致鐮刀形細(xì)胞病的基因突變或修改治療癌癥的免疫細(xì)胞。 由12名成員組成的大會(huì)組委會(huì)撰寫(xiě)的這份峰會(huì)聲明警告說(shuō),在任何人嘗試進(jìn)行“生殖細(xì)胞系”編輯之前必須解決相關(guān)的技術(shù)與倫理問(wèn)題——這些操作包括為了消除一種遺傳病而在產(chǎn)前的胚胎中刪除一種基因,進(jìn)而防止該基因被傳遞給未來(lái)的后代。 聲明首先指出,強(qiáng)化基因編輯技術(shù)的基礎(chǔ)和臨床前期研究“顯然是必要的”,應(yīng)在適當(dāng)?shù)姆珊偷赖卤O(jiān)管監(jiān)督下繼續(xù)開(kāi)展。但如果在研究中對(duì)早期人類胚胎或生殖細(xì)胞進(jìn)行了基因編輯,那么被修改的細(xì)胞不得用于懷孕目的。 【9】中國(guó):“基因編輯”會(huì)不會(huì)重蹈干細(xì)胞治療覆轍? 抱歉。”黃軍就拒絕采訪,掛斷電話。這位中山大學(xué)35歲的副教授,在國(guó)際生物學(xué)界掀起一場(chǎng)倫理規(guī)范的“史詩(shī)”般的討論后,打算抽身。 2015年4月18日,國(guó)內(nèi)期刊《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》在線發(fā)表了黃軍就團(tuán)隊(duì)的研究——用基因編輯技術(shù)對(duì)人類胚胎進(jìn)行基因改造。此前,黃軍就曾向世界知名期刊《自然》(Nature)和《科學(xué)》(Science)投此篇文章,被拒稿。他認(rèn)為,部分原因是倫理異議。 中國(guó)科學(xué)家在編輯人類胚胎基因的消息由此不脛而走,自2015年1月,一批國(guó)際生物學(xué)家陸續(xù)展開(kāi)討論,主流觀點(diǎn)是修改人類胚胎基因存在嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn),呼吁停止相關(guān)研究,禁止任何人類生殖細(xì)胞的基因組編輯應(yīng)用于臨床。 在科研界,首次發(fā)表往往獨(dú)具意義,“只有第一,沒(méi)有第二”,是科研競(jìng)爭(zhēng)的真實(shí)寫(xiě)照。但黃軍就的“首次”陷入爭(zhēng)議漩渦,基因編輯技術(shù)的倫理紅線究竟在哪?對(duì)已有共識(shí)的研究禁區(qū),中國(guó)科學(xué)家應(yīng)持何種態(tài)度?厘清這些問(wèn)題,中國(guó)基因治療研究才能穩(wěn)步、健康地發(fā)展。 【10】修改人類胚胎基因研究惹爭(zhēng)議:當(dāng)科學(xué)撞上倫理 對(duì)于人類胚胎研究,爭(zhēng)議一直存在。 4月22日,自然網(wǎng)站的一篇報(bào)道稱:中山大學(xué)的黃軍就團(tuán)隊(duì)完成了全球首次在人類胚胎上進(jìn)行的基因修改實(shí)驗(yàn),他們利用基因編程技術(shù)CRISPR/Cas9,修改了β珠蛋白基因,而該基因突變會(huì)導(dǎo)致地中海貧血。論文發(fā)表在國(guó)內(nèi)期刊《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》上。 這項(xiàng)研究因首次對(duì)人類胚胎作出修改嘗試而引發(fā)國(guó)內(nèi)外的巨大爭(zhēng)議。據(jù)稱,該論文最初投給《自然》與《科學(xué)》雜志,由于倫理道德?tīng)?zhēng)議被兩家雜志拒絕。 倫理框架下的實(shí)驗(yàn) 中科院生物物理所助理研究員王承志是國(guó)內(nèi)最早對(duì)此次事件公開(kāi)發(fā)表評(píng)論的人之一。 黃軍就等人研究使用的是醫(yī)院丟棄的有問(wèn)題的胚胎,這些在世界各地的實(shí)驗(yàn)室被廣泛使用。而知情人士也向記者透露,他們的實(shí)驗(yàn)是在倫理委員會(huì)批準(zhǔn)的框架下進(jìn)行的。 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者聯(lián)系到刊發(fā)這一文章的《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》編輯部,編輯張曉雪告訴記者,這項(xiàng)研究符合我國(guó)法律,不過(guò),這也提醒他們關(guān)注到進(jìn)一步完善人類胚胎相關(guān)研究規(guī)范的重要性和迫切性問(wèn)題。 【11】人類基因改造正式開(kāi)始,英國(guó)政府批準(zhǔn)編輯人類胚胎 人類基因改造已成現(xiàn)實(shí),編輯人類胚胎的大門正式被推開(kāi)。 2月1日,英國(guó)人類生育與胚胎學(xué)管理局(Human Fertilisation and mbryology Authority)召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì),宣布正式批準(zhǔn)倫敦弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick)研究員Kathy Niakan對(duì)人類胚胎進(jìn)行編輯的請(qǐng)求,這是世界首例獲國(guó)家監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的人類胚胎編輯研究。 Niakan致力于受精卵發(fā)育為囊胚(受精卵發(fā)育五天之后的結(jié)果)的機(jī)制研究。囊胚中含有多種不同類型的細(xì)胞,其中發(fā)育為胎兒的叫做外胚層祖細(xì)胞。該類細(xì)胞外部有其它兩類細(xì)胞的包裹,后者會(huì)演變?yōu)樘ケP及卵黃囊等其它結(jié)構(gòu)。Niakan利用在臨床生育手術(shù)中獲得的人胚胎作為樣本進(jìn)行研究,試驗(yàn)結(jié)束后,這些用于研究的胚胎將在發(fā)育第七天時(shí)被銷毀。 在英國(guó),通過(guò)編輯人類胚胎基因組治療疾病是違法的,但是在獲得HFEA許可的情況下可以進(jìn)行相關(guān)的研究工作。 附:基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9小知識(shí): 基因組編輯技術(shù)CRISPR/Cas9被《科學(xué)》雜志列為2013年年度十大科技進(jìn)展之一,受到人們的高度重視。CRISPR是規(guī)律間隔性成簇短回文重復(fù)序列的簡(jiǎn)稱,Cas是CRISPR相關(guān)蛋白的簡(jiǎn)稱。CRISPR/Cas最初是在細(xì)菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的,是細(xì)菌用來(lái)識(shí)別和摧毀抗噬菌體和其他病原體入侵的防御系統(tǒng)。每個(gè)CRISPR含有多個(gè)長(zhǎng)24-48bp的重復(fù)序列,而這些重復(fù)序列之間被間隔序列(spacer DNA)分隔開(kāi),每個(gè)間隔序列大約長(zhǎng)26~72 bp。 CRISPR/Cas系統(tǒng)包含三個(gè)關(guān)鍵性組分:兩個(gè)非編碼性的短鏈RNA分子,即crRNA和tracrRNA,以及Cas蛋白復(fù)合物。tracrRNA通過(guò)堿基配對(duì)與crRNA的一部分序列結(jié)合形成tracrRNA/crRNA嵌合RNA。然后,借助crRNA的另一部分序列與靶DNA位點(diǎn)進(jìn)行堿基配對(duì),這種嵌合RNA能夠引導(dǎo)Cas蛋白復(fù)合物結(jié)合到這個(gè)位點(diǎn)上并進(jìn)行切割,因而這種嵌合RNA也稱作向?qū)NA(sgRNA)。 目前已在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)三類CRISPR/Cas系統(tǒng),I型和III型系統(tǒng)需要眾多蛋白的參與,因而不適宜操作和改造。然而,II型系統(tǒng)就簡(jiǎn)單得多了,一個(gè)Cas9核酸酶利用sgRNA就可以完成識(shí)別和切割靶雙鏈DNA,因此II型系統(tǒng)也被稱作CRISPR/Cas9系統(tǒng)。Cas9含有兩個(gè)酶切活性位點(diǎn),每一個(gè)位點(diǎn)負(fù)責(zé)切割DNA雙鏈中的一條鏈。對(duì)這兩種RNA進(jìn)行人工設(shè)計(jì),可以改造形成具有引導(dǎo)作用的sgRNA,足以引導(dǎo) Cas9 對(duì)雙鏈DNA 的定點(diǎn)切割。 進(jìn)一步的研究還證實(shí),CRISPR/Cas9的基因組編輯能力只有在被稱作前間隔序列鄰近基序(protospacer adjacent motif, PAM)的短片段DNA序列的存在下才成為可能。只有DNA靶位點(diǎn)附近存在PAM時(shí),Cas9才能進(jìn)行準(zhǔn)確切割。再者,PAM的存在也是激活酶Cas9所必需的。 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué):生物谷旗下轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)專業(yè)平臺(tái) |
|
來(lái)自: 何理0618 > 《養(yǎng)生》