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Science:英国政府批准进行人类胚胎基因组编辑

摘要 : 2月1日,英国人类生育与胚胎学管理局(Human Fertilisation and mbryology Authority)召开新闻发布会,宣布正式批准伦敦弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick)研究员Kathy Niakan对人类胚胎进行编辑的请求,这是世界首例获国家监管机构批准的人类胚胎编辑研究。

人类基因改造已成现实,编辑人类胚胎的大门正式被推开。

2月1日,英国人类生育与胚胎学管理局(Human Fertilisation and mbryology Authority)召开新闻发布会,宣布正式批准伦敦弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick)研究员Kathy Niakan对人类胚胎进行编辑的请求,这是世界首例获国家监管机构批准的人类胚胎编辑研究。

Niakan致力于受精卵发育为囊胚(受精卵发育五天之后的结果)的机制研究。囊胚中含有多种不同类型的细胞,其中发育为胎儿的叫做外胚层祖细胞。该类细胞外部有其它两类细胞的包裹,后者会演变为胎盘及卵黄囊等其它结构。Niakan利用在临床生育手术中获得的人胚胎作为样本进行研究,试验结束后,这些用于研究的胚胎将在发育第七天时被销毁。

在英国,通过编辑人类胚胎基因组治疗疾病是违法的,但是在获得HFEA许可的情况下可以进行相关的研究工作。

去年九月份,当Niakan向英国人类生育与胚胎学管理局提交更新其人类胚胎研究执照的申请时,她另外提交了关于将Crispr-Cas9基因编辑技术加入其研究范畴的申请。她希望Crispr-Cas9技术能够降低对于研究用胚胎数量的需求。目前,在其它物种中已经证明Crispr-Cas9技术相比于其它技术拥有更高的效率。Niakan相信她们研究组能够利用Crispr-Cas9技术在胚胎中同时敲除10个基因。

英国人类生育与胚胎学管理局召开新闻发布会,宣布正式批准伦敦弗朗西斯·克里克研究所研究员Kathy Niakan对人类胚胎进行编辑的请求。 图片来自网络

近几十年来,随着全基因组测序技术的不断成熟,科学家们在各种细菌和古细菌(archaea)中陆续发现了很多成簇的、规律间隔的短回文重复序列(Crispr序列)以及和CRISPR序列相关基因(Cas)。研究发现,这些Crispr序列与很多病毒或者质粒的DNA序列互补,很多Crispr-Cas系统需要多种蛋白的参与,但只要一种细菌编码的内切酶Cas9可以利用向导RNA(核糖核酸)分子对特定的DNA片段进行定向切割,这种基因组编辑技术就被称为Crispr-Cas9。

Crispr-Cas9能够对基因组进行特异性定点改造,对细胞乃至整个生物体进行基因组改造。目前科学家已经利用这种技术对细菌、人体细胞以及斑马鱼进行过成功的遗传学改造工作。去年4月,中国中山大学科学家宣布将通过Crispr-Cas9技术修饰人类三原核受精卵(不能正常发育的受精卵),尽管中山大学已经表示不会孕育出婴儿胚胎,但还是引发了轩然大波。一些科学家持反对意见,认为任何针对生殖细胞的改造都是充满风险的,因为这种变化可以遗传给后代。

加州理工大学病毒学家戴维·巴蒂摩尔在人类基因组编辑国际风会上发言表示对该技术应持谨慎态度。

上个月,Niakan就透露,如果获得批准,研究所将在一个月内就开始着手进行试验。作为试点研究,Niakan第一个计划是敲除OCT4。OCT4是一个在人/鼠胚胎干细胞中表达量上调的基因。研究者们认为OCT4对于多功能干细胞分化成为特定类型的细胞具有重要的作用。为了检验这一猜测,最佳的方法就是在受精卵分化一天左右时敲除该基因。基于小鼠水平的研究结果,研究人员认为敲除后人类胚胎能够继续发育,但会缺少多功能干细胞。之后,研究人员计划观察其它一些不知名的基因以及这些基因在人类胚胎发育过程中的作用。与OCT4不同,这些基因在人与鼠中的表达特征并不相同,因此仅仅能够在人类胚胎中进行研究。

弗朗西斯·克里克研究所主席Paul Nurse发表声明:“很高兴人类生育与胚胎学管理局批准了Niakan博士的申请,在人类最初形成的七天里,Niakan博士的研究对于了解健康人类胚胎发育、受精情况有着重要作用。”

不过Niakan的申请还需经过当地的伦理调查委员会批准,在未得到该批准前,也不能进行试验。

英国政策对生命科学前沿研究的宽容度一直较大,去年2月,英国下议院以压倒性多数通过决议,允许英国研究人员继续研究一项被称为“线粒体移植”的医疗技术。“线粒体移植”是将健康女性捐献者的卵细胞替代孕妇卵细胞中的缺陷DNA,这一做法能让线粒体基因中携带致病突变的女性产下基因上相关但没有线粒体疾病的孩子。最终出生的健康婴儿在生理学上将具有两个母亲和一个父亲,这一技术的关键在于移除女性卵子线粒体中的有缺陷基因。英国也成为世界上第一个“线粒体移植”合法化的国家,虽然不少科学家对该技术的安全性仍持有怀疑态度。

对生殖细胞进行基因编辑,不少业内大拿明确表示抵抗态度。2015年年底,加州理工大学病毒学家戴维·巴蒂摩尔(David Baltimore)在人类基因组编辑国际峰会上指出:“如果被基于编辑技术修正过后的生殖细胞、胚胎发育成完整婴儿,其携带的基因序列的改变将会传递至婴儿个体所有细胞。同时,这些经修改的基因也将成为人类基因库中的一员。一旦被修改的基因序列被引入人类种群,这样的遗传学改变将很难逆转。”

此外,主观上选择基因编辑技术改变人类进化进程,将产生伦理道德问题。不仅于此,今后是否会出现特定人群接受优化基因?胚胎是否会因父母喜好而被强制改变基因组?以上问题的出现将对人类社会产生颠覆性影响。

原文链接:

U.K. researcher receives permission to edit genes in human embryos

原文摘要:

Developmental biologist Kathy Niakan has received permission from U.K. authorities to modify human embryos using the CRISPR/Cas9 gene-editing technology. Niakan, who works at the Francis Crick Institute in London, applied for permission to use the technique in studies to better understand the role of key genes during the first few days of human embryo development.

来源: Science 浏览次数:2

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