一篇里程碑式的論文聲稱,使用基因組編輯技術清除了人類胚胎中一種致命的突變,但現在出現了對其真實性的質疑。在8月28日釋出在bioRxiv.org預印本伺服器上的一篇文章中,一個由著名的幹細胞科學家和遺傳學家組成的團隊質疑該突變是否真的被修復了。
8月2日發表在《自然》雜誌上的論文由俄勒岡健康科學中心波特蘭分校的生殖生物學家肖赫拉特·米塔利波夫領導,該論文描述了在數十個可存活的人類胚胎中糾正一種導致肥厚型心肌病的心臟疾病的突變的實驗。
與之前的人類胚胎編輯研究相比,米塔利波夫的團隊報告說,在修復基因中導致疾病的突變方面取得了很高的成功率。該團隊聲稱,CRISPR-Cas9基因組編輯工具能夠用來自卵細胞的正常複製替換由精子攜帶的MYBPC3基因的突變版本,從而產生兩個正常複製的胚胎。米塔利波夫的團隊還在引入CRISPR機制的同時引入了該基因的健康版本,但他們發現,被糾正的胚胎避開了它,而選擇了來自母體的版本。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞工作: 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保未來關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的傳播。
但由紐約市哥倫比亞大學的幹細胞科學家迪特·埃格利和紐約市紀念斯隆凱特琳癌症中心的發育生物學家瑪麗亞·賈辛領導的一個團隊表示,有理由懷疑這是否真的發生了。馬薩諸塞州波士頓哈佛醫學院的遺傳學家喬治·丘奇也是該論文的作者之一。
在他們的bioRxiv論文中,埃格利和賈辛表示,沒有合理的生物學機制來解釋如何根據卵細胞中的基因版本來糾正精子中的基因突變。他們說,更可能的情況是,米塔利波夫的團隊實際上未能修復該突變,並且因使用不充分的遺傳分析而被誤導,以為他們已經修復了該突變。埃格利和賈辛拒絕置評,因為他們說他們已將文章提交給《自然》雜誌。
米塔利波夫在一份宣告中說:“埃格利等人提出的批評並沒有提供任何新的結果,而是依賴於對我們結果的替代解釋,而這些解釋純粹是推測。”
但是,《自然》新聞團隊聯絡的其他科學家也表達了埃格利和賈辛的擔憂。(《自然》新聞團隊在編輯上獨立於其期刊團隊。)英國巴斯大學的生殖生物學家安東尼·佩裡說,受精後,卵子和精子的基因組位於卵細胞的兩端,並且每個基因組都被膜包裹幾個小時。佩裡說,這一事實會使CRISPR難以利用卵子的基因版本來修復精子的突變,這是一種稱為同源重組的過程。“很難想象親本基因組之間如何跨越如此巨大的細胞距離發生重組,”他說。
埃格利和賈辛在他們的論文中提出了這個問題。他們認為,米塔利波夫的團隊之所以被誤導認為他們已經糾正了該突變,是因為他們依賴於一種無法檢測到基因組編輯實驗中更可能的結果的遺傳分析:CRISPR實際上是在父系基因中引入了一個大的缺失,而他們的遺傳分析沒有發現這一點。Cas9酶會破壞DNA鏈,細胞會試圖透過隨意地將基因組拼接在一起來修復損傷,這通常會導致DNA字母缺失或多餘。
澳大利亞國立大學堪培拉分校的遺傳學家加埃坦·布吉奧說,這種解釋是有道理的。“在我看來,埃格利等人令人信服地提供了一系列令人信服的論點,解釋說,透過自我修復來糾正有害突變是不太可能發生的。”
埃格利團隊提出的另一種可能性是,這些胚胎的產生沒有精子的遺傳貢獻,這一過程被稱為孤雌生殖。米塔利波夫的團隊表明,他們從基因編輯的胚胎中提取的6個胚胎幹細胞系中,只有2個含有父系基因組。
倫敦弗朗西斯·克里克研究所的發育生物學家羅賓·洛弗爾-巴奇表示,在早期人類胚胎中可能存在一種“新的或未知的”生物學機制,可以解釋米塔利波夫的團隊如何以所聲稱的方式糾正胚胎的基因組。他希望先聽取米塔利波夫的說法,然後再下結論。“它只是說我們需要了解更多,而不是說這項工作不重要,”洛弗爾-巴奇在談到埃格利和賈辛的論文時說。
在宣告中,米塔利波夫的團隊表示他們堅持自己的結果。“我們將在幾周內以正式的同行評審答覆的形式逐點回應他們的批評,”他說。
本文經許可轉載,並於2017年8月31日首次發表。
