胚胎编辑不可接受,“纠正”精子细胞是唯一可能策略

作者:

来源:基因编辑,胚胎编辑

时间:2015-11-30

A-

A+

导读:如果一定要Engineer a Baby,该如何做呢?中科院李劲松研究员是此次中国前往华盛顿参加CRISPR大会的大批科学家中的一员;他认为,胚胎编辑是不可接受的,“纠正”精子细胞是唯一可能的策略。

今年4月,中国中山大学生命科学学院的“80后副教授”黄军就等在《Protein & Cell》杂志上首次发表了编辑人类胚胎相关的论文。研究人员试图利用CRISPR技术在这些胚胎中编辑引发β-地中海贫血相关的基因;他们共编辑了86个胚胎,然而只有少数获得了成功。


随着CRISPR技术的不断发展,它展现出了不可估量的研究价值和商业价值。但是,对于是否应该对人类胚胎进行编辑,是否应该将其用于“定制婴儿”,这样的争议也一直没有间断过。但是,如果一定要Engineer a Baby,该如何做呢?


近日,MIT Technology Review网站发表了一篇题为“How to (Really) Engineer a Human Baby”的报道。本周,来自世界各地的CRISPR专家将在美国国家科学院为一场历史性的会议齐聚一堂。他们将考虑呼吁全球所有研究人员终止使用CRISPR技术进行转基因婴儿研究。令人担心的是,改变下一代的DNA是不安全的,且是优生学的“滑坡”。


然而,很多出席这场会议的科学家并不会支持禁止CRISPR技术,而是交流经验,讨论如何正确的使用该技术。上海生命科学研究院的生物学家李劲松研究员就是其中的一员。今年早些时候,他使用CRISPR技术编辑导致小鼠白内障的基因,以100%的成功率创建了健康的幼鼠。


李劲松团队的研究方法是避开直接对胚胎进行编辑,用他实验室中培养出的精原干细胞(spermatogonial stem cells,编者译)代替。通过先对老鼠的精子细胞进行编辑,然后用“纠正”过的精子生成胚胎,李劲松团队的小鼠每次都能完美诞生。


李劲松是此次中国前往华盛顿参会的大批科学家中的一员,他认为,胚胎编辑是不可接受的,“纠正”精子细胞是唯一可能的策略。


当然,编辑精子是会帮助预防父方相关的遗传疾病。一些科学家认为,精子可能是设计人类最实用的途径之一。哈佛大学遗传学大牛、CRISPR技术发明者之一的George Church说:“这可能是一个非常不错的选择。”


任何一个基因编辑婴儿可能都会在IVF诊所中开始他的人生。问题是,用CIRSPR技术编辑基因依然是“不稳定的”,仅20%的比例是会成功的;这样一来,必然会引入不必要的错误。编辑一个苍蝇或蠕虫失败了再试一次就好;但是,这对编辑人类胚胎是很大的问题。


李劲松表示,编辑精子干细胞克服了这一难题;他的团队首先鉴定出被正确编辑的干细胞,用它们来产生精子,最终形成健康的小鼠。


当然,将李劲松的精子技术用于到人类身上还有需要克服的障碍;其中最大的问题是,没有人弄明白如何在实验室成功培养出人类精子细胞。匹兹堡大学专注于男性生殖研究的科学家Kyle Orwig说:“这是瓶颈,我们必须学会如何培养它们。”


李劲松认为,离转基因婴儿出生还有很长的一段路要走;但是他希望最终能够使用基因编辑精子形成人类胚胎。他希望修改的DNA错误类型中包括了导致男性不育的错误。


科学家们认为,如果换做研究卵子会更加困难。男性每天产生数百万的新精子,这证明精子干细胞还在工作。然而,女性身体的工作机制不同,出生的时候卵子就已形成;生物学上,成年女性的体内并不可能存在卵子干细胞。


不过,其他科学家已经想出了一个变通的方法。他们预测,最终可能是从女性中取一个皮肤细胞,在实验室中用一种叫重编程的技术使它转化为人工卵子。哈佛大学医学院著名的干细胞研究人员George Daley说:“没有理由认为它不能做。”