第二个贺建奎要来了?基因编辑婴儿,究竟危险在哪里?

作者:GHC汉鼎好医友 06-19阅读:2228次

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。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。