「私人定製」不再遙遠！美國首例人類胚胎編輯成功

導語：CRISPR再次引發爭議！美國一項新研究利用這項技術消除了一個和心臟病有關基因突變。

這些發育中的人類胚胎被注入了一種可以編輯基因的酶，兩天後，它們將不會有致病突變。

供圖：OHSU

撰文：Erin Blakemore

如果你的孩子在出生前，就能把DNA中潛在的致病基因突變消除，那會怎麼樣？這項技術有可能會拯救生命！科學家們朝這個方向邁出了一大步。

這是美國研究者首次對人類胚胎進行基因編輯。當地時間8月2日，《自然》雜誌上發表了一篇文章，文中稱研究團隊利用「基因剪刀」CRISPR-Cas9技術，鎖定並移除了42個胚胎內肥厚型心肌病有關的變異基因。肥厚型心肌病是一種常見的遺傳性心臟病。

CRISPR是不是聽起來很耳熟？這是因為這項技術自問世以來，就一直是基因編輯倫理爭論的焦點。

研究這項技術的科學家把CRISPR視為生物醫學的進步，希望人類有一天能掌握遺傳疾病的選擇權。這項技術還能減少被丟棄的胚胎數量：由於擔心出現基因突變，人們會在接受受孕治療過程中主動放棄這些胚胎。

但批評意見認為，想要讓這項技術符合倫理要求，不僅僅要滿足安全性、有效性。

波士頓大學公共衛生學院健康法、倫理與人權中心主任George Annas認為，無論何種原因，科學家都不應該編輯人類胚胎的基因組。「科學家失控了，他們想控制自然，但連自己都控制不了。」

治癒心臟病

根據美國疾病控制與預防中心的數據，每500個人就有一個患有肥厚型心肌病。這種心臟病會使心臟肌肉變厚，導致心臟驟停。

這種疾病只需要一個基因突變。這意味著，父母雙方只要一個人有這種突變的基因，孩子就可能會患病。如果你不幸遺傳了這個基因，那麼就會有50%的概率遺傳給你的孩子。

俄勒岡健康與科學大學胚胎細胞與基因治療中心的生物學家Shoukhrat Mitalipov和同事把目光對準了與大多數肥厚型心肌病病例有關的基因突變。

他們首先創建了58個人類胚胎，精子和卵子分別來自一名有基因突變的男性捐贈者和一名沒有突變的女性捐贈者。接著，他們用CRISPR技術剪掉了基因中的突變。基因編輯技術會把一種名為Cas-9的酶引導到DNA上的目標位置，把指定地點的分子剪切掉。如果一切順利的話，DNA會自我修復，突變消失。

但這項技術並非百分之百成功。在之前的研究中，一些CRISPR編輯過的胚胎出現了鑲嵌效應，即一部分細胞內的突變消除了，另一部分則沒有。

因此，研究團隊提出了一個新方法：把精子和CRISPR同時注入卵子，而不是等到受精後再編輯基因。他們說，這次沒有發生鑲嵌效應。

總而言之，研究小組能夠修復胚胎中約70%的基因突變，且研究表明，在編輯過的DNA里，其他地方沒有出現意外變化。

研究團隊讓受精卵發育成胚囊，在受孕治療過程中，這個階段的胚胎通常會被移植入母體。論文稱，這些胚胎髮育正常，隨後，胚胎被銷毀。

編輯過的胚胎被允許發育成胚囊。

供圖：OHSU

科學運動

8月1日，研究合著者、俄勒岡健康與科學大學產科與婦科兼任副教授Paula Amato在新聞發布會上說：「當然，在臨床試驗之前，我們還需要進一步研究、進行倫理討論。」

今年早些時候，美國國家科學院和國家醫學研究院請科學家和倫理學家組成的國際委員會，就在人體上進行基因編輯的收益和風險進行評估。

他們建議，在人類生殖細胞（由一代人遺傳給下一代人的基因）方面，除了治療、預防疾病或殘疾，科學家應避免進行基因編輯。報告還堅稱，在這類實驗開始前，必須進行更激烈的公開辯論。

目前，美國禁止用納稅人的錢從事任何摧毀人類胚胎的研究。

在這次研究中，研究人員提前完成了工作，所用資金來自一些機構和私人贊助。如果無法在美國儘快展開實驗，研究團隊表示會考慮去其他國家。

辛辛那提大學心臟、肺和血管研究所心臟科主任Sakthivel Sadayappan認為，雖然剔除基因疾病的工作可能看起來還很遙遠，但人們應該密切關注這類研究。

Sadayappan沒有參與這次CRISPR技術的新研究，他說：「這很讓人興奮，這就是未來。」

這次實驗的樣本數量較小，因此留下了一些遺憾。但Sadayappan說，值得進行研究和支持這樣的研究。「在可行性方面當然會有些問題，但這是科學進步的唯一道路。」

Sadayappan的研究方向是肥厚型心肌病，他認為這項研究會有高回報。病人從父母雙方那裡繼承了突變，「如果想有後代，除了這項技術別無選擇。」

關於未來的辯論

目前，通過植入前遺傳學診斷，人類已經可以在體外受精過程中，篩除胚胎內的基因缺陷。研究團隊認為，CRISPR技術最終也將應用於和疾病有關的基因突變，比如囊腫性纖維症。

在論文中，研究團隊寫道，未來這種技術將「拯救突變的胚胎，增加適合移植的胚胎的數量，最終提高懷孕率」。

但Annas說：「這太荒謬了。他們認為，如果你不想要一個（帶有突變的）嬰兒，你只要不植入受影響的那些胚胎就行了。」

Mitalipov則表達了反對意見，他告訴《國家地理》：「從道德角度說，丟棄一半的胚胎是錯誤的。我們應該更具前瞻性。」

Annas表示，無論如何，是時候重新討論如何在美國境內監管CRISPR了。「我猜監管者會被嚇到。」

但在Mitalipov看來，辯論是一個好時機，可以讓全世界了解這項技術的潛在價值。他曾克隆猴子胚胎，乃至人類胚胎來製造幹細胞，他知道如何引發公眾辯論。

「我們將突破舊有的界限。」

（譯者：Sky4）

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