基因有两个突变,第二个贺建奎要来了?基因编辑婴儿,究竟危险在哪里?

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去年11月26日,中国科学家贺建奎对外宣布一对基因编辑婴儿双胞胎诞生基因有两个突变。此事迅速震动了中国和世界,引发舆论风暴,贺建奎被各界一致谴责。

然而,一波未平,一波又起。近日,据《Nature》报道,一名俄罗斯科学家Denis Rebrikov已经开始追随贺建奎的脚步,计划创造更多的基因编辑婴儿。和贺建奎一样,Denis Rebrikov计划使用CRISPR基因编辑技术,对胚胎中一个名为CCR5的基因进行改造,声称这样做可以保护婴儿将来免受HIV感染。

然而,加州大学伯克利分校的一项科学分析表明,对CCR5进行基因改造,表面上可以帮助突变婴儿抵御艾滋病病毒感染,但实际上将他们未来的死亡风险提高了21%。

研究人员扫描了英国生物银行(UK Biobank)数据库中40多万个基因组和相关的健康记录,发现有两个基因突变副本的人在41岁到78岁之间的死亡率明显高于那些只有一个或没有CCR5基因突变的人。

先前的研究表明,两个CCR5基因突变使感染流感的死亡率增加了4倍。研究人员表示这可能和CCR5编码的蛋白质与许多身体功能有关,两个副本都发生突变的人体内缺乏相关蛋白质。

加州大学伯克利分校综合生物学教授Rasmus Nielsen说:“ 除了与CRISPR编辑婴儿有关的许多伦理问题以外,事实上,贸然引入突变是非常危险的。因为就目前我们所掌握的知识而言,我们还不知道该基因的全部作用。这可能比大多数人想象的情况更为糟糕。”

加州大学伯克利分校博士后研究员Xinzhu "April" Wei.表示:“一个基因可以影响多种性状,而且由于环境的不同,突变的影响可能会大不相同,我认为在任何种系编辑中都可能存在许多不确定性和未知的影响。”

Wei和Nielsen是这项研究的共同作者,该研究近日发表在《自然医学》杂志上。

▲突变真的可以保护婴儿免受HIV感染吗?

基因CCR5编码一种蛋白质,这种蛋白质位于免疫细胞的表面,有助于一些HIV病毒株进入并感染免疫系统。在亚洲人中,自然发生的CCR5突变是罕见的。但是大约11%的北欧人身上具有该突变,并且由于不能编码相关蛋白从而保护他们免受艾滋病毒感染。

贺建奎无法复制自然突变,他采用的是一种更为直接的方式:直接删除CCR5基因中第32个碱基对(CCR5-?32)。32号基因缺失也会干扰CCR5编码的蛋白质,阻碍HIV的结合和感染而产生类似的效果。人体中的每一个基因都有两个副本(分别来自父亲和母亲),据报道,双胞胎婴儿中的一个被编辑了1个CCR5基因,而另一个婴儿有两个副本都被编辑过。

Nielsen表示,CCR5编码的蛋白在所有人和大多数动物体内都存在。这是一种功能性蛋白质,在不同的物种中都被保留下来,因此这种蛋白质在生物体内具有深远的影响。否则在漫长的进化中这种蛋白质早就被破坏了。所以CCR5-?32可能会对人体产生负面效果--尤其是具有两个突变的纯合子。

在贺建奎的实验公开后,Nielsen和Wei决定利用英国生物银行的数据研究CCR5-?32突变的影响。该数据库存储了50万英国公民的基因组信息,并且这些基因信息与他们的医疗记录匹配。

两项独立的数据分析表明,那些有两个突变基因的人死亡率更高。数据库中登记的40岁到78岁之间具有两个突变的个体少于预期,这也表明这个群体的死亡率高于一般人群。

Nielsen说:“登记前后的比例说明了相同的情况,即如果你有两个突变副本,你的存活率更低。”

“由于?32突变在北欧比较常见,因此在某种程度上它肯定受到自然选择的青睐。不过这一定不是为了预防艾滋病毒,因为HIV病毒仅在20世纪80年代开始才在人类中传播。”Nielsen补充。

另外,一些证据表明?32与中风后生存率的提高以及天花和黄病毒的预防有关,包括登革热病毒、紫卡病毒和西尼罗河病毒等。尽管有这些可能的好处,在成人体细胞和胚胎种系细胞中,基因突变的潜在非预期影响仍值得警惕。

“现阶段,有很多基因功能还是未知的。CRISPR技术现在直接用来进行种系基因编辑太危险了。”Wei说。

标签: 基因 婴儿 究竟

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