通過最先進的基因編輯技術對人類胚胎進行基因編輯,使得部分胚胎獲得了艾滋病病毒的免疫能力,近日,廣州醫科大學附屬第三醫院范勇博士團隊的研究成果發表在國際期刊上,引發了《自然》、《科學》等國際頂級學術雜志的報道。這項研究是繼中山大學教授黃軍就團隊之后第二篇對人類胚胎進行基因編輯的研究,引發了國際社會的廣泛關注。

26個人類胚胎中有4個被成功編輯

范勇來自該院產科重大疾病重點實驗室及普通高校生殖與遺傳重點實驗室。2014年4月至9月,研究團隊從87名志愿者那里收集了213枚廢棄的不能正常發育的受精卵。他們使用了國際上最先進的CRISPR/Cas9技術對其中26個人類胚胎進行了編輯,精確定位剪除了CCR5基因的32個堿基。

為什么選擇對CCR5基因下手?范勇解釋,CCR5基因是人類免疫T細胞結合艾滋病病毒的主要受體之一,失去這32個堿基后,艾滋病病毒就無法入侵他們的T細胞,獲得這種突變的個體能夠有效抵抗艾滋病,或感染艾滋病的概率較低。

在自然界,部分原始高加索人進化出了這種CCR5基因的突變,他們因而獲得了抵抗艾滋病的能力。2007年,一名感染艾滋病病毒并同時患有白血病的美國男子布朗,在德國柏林被移植攜帶 CCR5突變基因的骨髓后,艾滋病病毒檢測一直呈陰性,成為醫學界公認的艾滋病“治愈”第一人。

2014年,美國研究人員利用一種名為ZFN的基因編輯技術從12名艾滋病病毒感染者體內提取未被感染的T細胞,并對該細胞的 CCR5基因進行改造,成功讓一名暫停服用抗逆轉錄病毒藥物者體內的艾滋病病毒消失。

“胚胎的基因編輯技術在大鼠、小鼠、猴子等動物身上都取得了成功,但在人類胚胎上的試驗還未成功。”因此,范勇團隊選擇了對人類胚胎上的CCR5基因的編輯著手,試圖在人類胚胎層面驗證利用最新的CRISPR技術獲得HIV免疫的的可行性。

實驗結果顯示,在26個被編輯的胚胎中,有4個被成功編輯,其余部分胚胎仍包含未發生改變的CCR5蛋白。范勇認為,這一結果離實際應用還很遠,“成功編輯率要達到50%以上才算是比較理想。”

人類胚胎基因修改只能用于基礎研究

2015年4月,中山大學黃軍就團隊發表了世界上首例人類胚胎基因編輯研究。他們使用CRISPR基因編輯技術對人類胚胎的一個特定基因進行修改,從而避免這個基因突變導致華南地區高發的地中海貧血癥。

修改人類胚胎基因,會不會導致“定制嬰兒”出現?黃軍就的這項研究在全球范圍內引發了一場倫理學大討論,他也因此入選了《自然》2015年十大科學人物。

因為這場討論,去年12月,中國科學院和英國皇家學會、美國國家科學院共同舉辦了首次人類基因編輯峰會。范勇介紹,大會取得的共識認為,對人類胚胎的基因編輯可用于基礎研究,但禁止臨床應用。

范勇團隊論文發表后,人類胚胎的基因編輯再次受到了國際頂級期刊和媒體的高度關注,如《自然》、《科學》、《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review)等。

范勇介紹,為了盡量降低倫理風險,他們團隊使用了該院輔助生殖中心廢棄的3PN胚胎進行此項研究,并獲得了醫院倫理委員會的批準和胚胎捐贈者的同意。

“3PN胚胎是在進行輔助生殖時,兩個精子與一個卵子的結合胚胎,因為包含了額外的一套染色體,所以不會再發育。”范勇表示,實驗完成后,按照我國人類胚胎干細胞的研究規范,研究團隊銷毀了所有實驗胚胎。

范勇團隊還在論文中明確表態:“我們相信,在倫理問題和科學問題都妥善解決以前,任何試圖通過對早期胚胎進行改造并制造轉基因嬰兒的行為都要嚴格禁止。”

據了解,范勇所在的產科重大疾病重點實驗室及普通高校生殖與遺傳重點實驗室正在利用基因編輯技術對華南地區高發的遺傳病β地中海貧血造血干細胞治療進行研究,也已經取得較好的實驗結果。

【記者】李秀婷

【通訊員】黃賢君