頂尖大牛質疑美首批基因編輯人類胚胎:這不科學

2017/09/03

8 月初,首批「美國製造」的基因編輯人類胚胎誕生的消息在生物界引起一番熱議。除去在倫理層面上討論「設計嬰兒」,8 月 28 日,6 位生物學家在預印本網站 BioRxiv 公開 發文 ,質疑該實驗可能並沒有用基因編輯技術成功修復致病基因。

質疑者包括美國紀念斯隆凱特琳癌症中心發育生物學家 Mari Jasin、哈佛大學遺傳學教授喬治·丘奇(George Church)等。

原論文稱通過基因編輯修復了突變基因

身處熱議旋渦中的,是美國俄勒岡州健康和科學大學的俄裔研究員舒赫拉特·米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov)。

當地時間 8 月 2 日,米塔利波夫領導的研究團隊在《自然》(Nature) 發表 文章,稱使用基因編輯技術 CRISPR-Cas9,成功修復了人類胚胎細胞中突變異常的 MYBPC3 基因。該基因突變和 40% 的基因缺陷型肥厚性心肌病有關。

MYBPC3 突變幾乎都是雜合突變,米塔利波夫基於此選擇受精胚胎,其中精子的捐獻者均患有由 MYBPC3 突變引起的遺傳性疾病,卵子的捐獻者均健康。在實驗中,米塔利波夫團隊將 CRISPR/Cas9 注入減數分裂 II 期的卵母細胞,並幾乎在同時使其受精。

實驗結果表明, 58 個受試胚胎中,有 42 個胚胎沒有攜帶 MYBPC3 基因突變,佔比 74.2%,提高了 24.2% 的正常率。而且,實驗結果在涉及安全性的脫靶問題和嵌合現象上,也表現良好。

質疑者:這有悖既有認知

令質疑者感到驚訝的是,米塔利波夫團隊在論文中指出,他們在用基因編輯技術「剪去」致病基因片段后,觀察到,殘缺的部分並沒有被實驗人員添入的正常序列所填充,而是以健康卵母細胞的基因作為模本進行了修復。

這在質疑者看來是不可能的,挑戰了對胚胎髮育的既有認知。他們表示,科學家認為,在受精后的數小時內,來自精子的 DNA 和來自卵子的 DNA 離得較遠,而且各自藏於一層隔膜之內,是無法相互作用的。這意味著,米塔利波夫團隊的結論與這一認知相悖。

繼而,質疑者在預印本論文中闡述了,造成米塔利波夫團隊「誤以為」基因編輯技術修復了致病基因的可能情況。

一種可能是,胚胎沒有繼承來自精子的基因,那麼,精子所攜帶的 MYBPC3 突變也就不會遺傳至胚胎。這並非是天方夜譚,在一些體外受精試驗中,胚胎被發現有時可以僅依賴卵子的 DNA 來發育。

質疑者認為,一種無法排除的可能是,米塔利波夫團隊所操作的一些胚胎有出現這種狀況,使得經編輯的胚胎不再攜帶突變基因,而這可能不是基因編輯的功勞。

按照上述的既有認知,質疑者認為,如果不是上述可能,那麼另一種可能是,被「剪下」的突變基因片段或許實際上沒有被一段正常基因所修補,斷裂的 DNA 片段只是隨意地進行了「縫補」。

質疑者表示,他們已經將該預印本文章提交給《自然》(Nature)雜誌。

針對上述質疑,米塔利波夫在一份聲明中表示,他們堅持自己在原論文中的結論。「我們鼓勵其他科學家通過他們的人體胚胎實驗來重複我們的實驗結果,並公開他們的結果。」米塔利波夫表示他們將在數周后在期刊上正式回應質疑。

原文檢索:

Inter-homologue repair in fertilized human eggs?

Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos

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