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对人类胚胎进行基因组编辑引发广泛的伦理讨论

2018年1月31日/生物谷BIOON/—多年来,科学家们利用一种强大的被称作CRISPR的基因组编辑工具在人类胚胎上开展实验,以便观察他们是否能够校正基因突变或降低疾病风险。2017年9月,英国弗朗西斯克里克研究所的Kathy Niakan和同事们报道了他们在人类胚胎上使用了这种工具,目的是为了更好地理解人体发育[1]。

利用CRISPR对人类胚胎进行修饰引发了一场关于人类基因技术伦理的健康争论。这种工具存在争议的部分原因在于对胚胎造成的变化能够遗传给后代。Niakan近期的这项研究是新颖的,而且并不如一些其他的基因组编辑研究那样充满较多的争论。

对人类胚胎进行基因组编辑引发广泛的伦理讨论

世界各地的研究实验室正在利用CRISPR选择性地插入、删除或替换DNA,其精准度要比其他的基因组编辑技术更高,但成本低得多。自从2015年以来,已有5篇报道详细描述了利用它校正人类胚胎中的致命性突变或者对传染病产生抵抗力。

科学家们已对导致β-地中海贫血症(一种遗传性的血液疾病)[2]、蚕豆病(一种因食用蚕豆而产生的溶血性贫血)[3]和一种心脏病[4]的基因进行了修饰。另一项实验为了阻止HIV感染,利用CRISPR让蛋白CCR5发生突变[5]。


一种显著的不同

Niakan领导的这项研究具有一个截然不同的目标。它利用CRISPR靶向OCT4基因来观察人类胚胎发育的早期阶段,其中这种基因在形成胚胎的细胞中是有活性的。

Niakan的直接目标是更好地理解人体发育的早期阶段。但是她的研究最终可能有助揭示出为什么一些人会流产,并且可能提高体外受精的成功率。

全球针对修改人类胚胎的伦理问题的讨论主要集中在这种技术是否可能是不安全的,或者用于非医学目的。Niakan近期的这项研究也揭露了这场争论的其他方面。科学家们如何获得他们在研究中使用的胚胎?他们的项目是如何获得批准的?

到目前为止,这些类型的实验已在中国、英国和美国完成。由于在中国完成的实验仅公布有限的数据,所以将这项讨论集中在美国和英国开展的实验上是有意义的。


谁在冒险—为什么?

2017年早些时候,美国俄勒冈健康与科学大学生殖生物学家Shoukhrat Mitalipov和他的同事们在人类胚胎中利用CRISPR修复人胚胎中的一种导致心脏病的突变。从伦理学的角度来看,Mitalipov的研究比Niakan的更有争议。他的实验的目的是让人胚胎发生改变,而且这些改变可能能够传递给后代。另一方面,Niakan的研究的目的是提高我们对人类胚胎学的理解。

为了开展这些实验,Mitalipov团队不得不利用捐赠的卵子和精子培育出人类胚胎。相比之下,Niakan团队使用了不孕治疗中遗留下来的胚胎。这是一个重要的区别。

对Mitalipov的研究而言,捐赠卵子用于研究的女性面临着与激素刺激和卵子获取相关的风险。这些风险包括腹痛、呕吐、体重快速增加、气短和靠近卵巢的器官遭受损伤。一种特别严重的风险是可能需要住院的卵巢过度刺激综合征(ovarian hyperstimulation syndrome)。

对Niakan的研究而言,女性要承担与她们的IVF治疗相关的风险,这些风险与她们参与研究不相关。这些女性权衡激素刺激和卵子获取的潜在危害和利用人工辅助生殖生孩子的潜在好处。她们将在生育治疗后剩余的胚胎捐赠用于研究。


展望未来

这些研究是如何被批准的也值得研究。在准许Mitalipov开展他的实验之前,来自俄勒冈健康与科学大学的几个委员会、专家组和审查委员会提供了意见和指导。俄勒冈健康与科学大学是Mitalipov所在的研究机构。这引起了机构利益冲突的幽灵,这是因为如果Mitalipov的研究吸引更多的研究经费或者提高俄勒冈健康与科学大学的声誉,这所大学也会从中受益。

在英国,对人类胚胎研究的管理和监督权在于受到法律管制的官员手中,并且与开展研究的学术机构保持距离。在英国,人类胚胎研究的伦理审查发生在国家和地区层面。在Niakan开展她的研究之前,英国人类受精与胚胎管理局(Human Fertilisation and Embryology Authority)和地区研究伦理委员会审查了Niakan的请求[6]。

随着人类胚胎的基因组编辑变得越来越普遍,了解一个项目与下一个项目之间的差异是非常重要的,这样我们就能够有意义地讨论与这种研究相关的伦理、社会、政治和监管问题。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:


1.Genome editing reveals a role for OCT4 in human embryogenesis.Nature, doi:10.1038/nature24033

2.CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes. Protein & Cell, doi:10.1007/s13238-015-0153-5

3.CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human zygotes using Cas9 protein. Molecular Genetics and Genomics, doi:10.1007/s00438-017-1299-z

4.Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos. Nature, doi:10.1038/nature23305

5.Introducing precise genetic modifications into human 3PN embryos by CRISPR/Cas-mediated genome editing. Journal of Assisted Reproduction and Genetics, doi:10.1007/s10815-016-0710-8

6.HFEA approval for new “gene editing” techniques

7.Genome editing of human embryos broadens ethics discussions

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