如果能夠修復(fù)胚胎攜帶的遺傳缺陷基因，是否就能夠成功阻斷遺傳病？記者獲悉，我國研究團隊對人類正常受精的二倍體胚胎進行了基因編輯，來阻斷廣東地區(qū)高發(fā)的地中海貧血和蠶豆病這兩種遺傳病。

  最近，這項研究成果發(fā)表在了國際期刊Molecular Genetics and Genomics（《分子遺傳學(xué)和基因組學(xué)》）上，受到了國際關(guān)注。這是全球首次將基因編輯技術(shù)運用于人類二倍體胚胎，此前報道的對人類胚胎進行基因編輯的研究都是使用不能正常發(fā)育的三倍體胚胎。

使用人類正常受精胚胎

  2015年，中山大學(xué)黃軍就教授發(fā)表了全球第一篇利用CRISPR基因編輯技術(shù)修改人類胚胎基因的報告，從而避免該基因突變導(dǎo)致的β型地中海貧血；2016年，我國科研團隊嘗試編輯人類胚胎基因使其獲得艾滋病的免疫力，是發(fā)表的全球第二篇對人類胚胎進行基因編輯的研究。

  然而，這兩個研究中，只有低于10%的細胞被CRISPR技術(shù)成功修復(fù)，效率太低。而且，為減少倫理爭議，這兩項研究均使用了不能正常發(fā)育的三倍體胚胎（兩個精子和一個卵子），比正常的二倍體胚胎（一個卵子一個精子）多了一組染色體。因此，CRISPR技術(shù)在人類正常受精胚胎中如何操作、是否有效等問題仍需要繼續(xù)探索。

  對此，團隊開展了進一步研究。他們使用了生殖醫(yī)學(xué)中心患者捐贈的未成熟卵子，先將這些卵子在體外誘導(dǎo)成熟，然后與兩位捐贈者的精子進行體外配對，從而獲得了20枚二倍體胚胎。

  這些捐贈的精子均攜帶遺傳突變?nèi)毕莼颍@意味著獲得的胚胎可能也攜帶遺傳突變基因。團隊試圖通過基因編輯技術(shù)修復(fù)這些胚胎中的遺傳突變基因，從胚胎層面阻斷遺傳病。

成功率明顯高于三倍體

  第一位捐精者攜帶了蠶豆病基因突變。蠶豆病是廣東地區(qū)高發(fā)的“地方病”，患者食用蠶豆或吸入該植物的花粉時會引發(fā)急性溶血性貧血。

  研究團隊分別向10枚體外成熟的卵母細胞注射了攜帶蠶豆病突變的精子，其中有2枚胚胎成功“遺傳”了這種突變。經(jīng)基因編輯后，其中一枚胚胎的突變基因被全部修復(fù)了，另一枚胚胎的部分細胞得到了修復(fù)。

  第二位捐精者則攜帶了β型地中海貧血的主要致病基因突變。研究團隊同樣分別向10枚體外成熟的卵母細胞注射了攜帶突變的精子，最后有4枚胚胎成功攜帶了地貧基因。經(jīng)基因編輯后，其中一個有部分細胞被成功修復(fù)；有一個沒有修復(fù)缺陷基因而是發(fā)生了另一種突變，剩余兩枚修復(fù)沒有效果。

  專家表示，此次基因編輯實驗可用的樣本量很小，只有6枚胚胎攜帶了疾病突變，但結(jié)果顯示基因修復(fù)成功率較以往有了明顯提高。“這次研究的成功證實，CRISPR技術(shù)在二倍體胚胎中的效果要比之前在三倍體胚胎中的應(yīng)用好得多。”

  盡管不能僅基于6個胚胎得出確定的結(jié)論，但是實驗結(jié)果令人鼓舞，基因編輯技術(shù)顯示出了阻斷遺傳性疾病垂直傳播的強大潛力。該論文目前受到國際頂級期刊和媒體的高度關(guān)注，如New Scientist、MIT Technology Review等。

實現(xiàn)臨床應(yīng)用尚需時日

  蠶豆病、地中海貧血是兩廣地區(qū)常見的遺傳性疾病，此次運用基因編輯技術(shù)從胚胎層面修復(fù)地中海貧血、蠶豆病等遺傳疾病的基因，是我過研究團隊提高兩廣地區(qū)生殖健康的有益嘗試。

       目前的技術(shù)對于遺傳疾病幾乎沒有有效的根治辦法，只能通過早期診斷來阻止遺傳病患兒的出生。而對胚胎基因進行編輯，則有望徹底阻斷遺傳基因，使得下一代完全不攜帶缺陷基因。

  比如對于患少弱精癥或無精癥的男性來說，他們經(jīng)過輔助生殖技術(shù)生下來的孩子，如果是男孩很可能也是少弱精癥或無精癥患者，但如果可以對胚胎進行編輯，他們生下來的孩子可以具有完全的生殖能力。

  CRISPR技術(shù)應(yīng)用于人類二倍體胚胎的實驗證明了它阻斷遺傳性疾病的潛力。但劉見橋仍然認為，這項技術(shù)離臨床應(yīng)用還有很長道路要走。“實驗的胚胎中，有一個沒有修復(fù)缺陷基因而是發(fā)生了另一種突變，這意味著該技術(shù)還遠遠不夠安全。我們需要保證胚胎沒有產(chǎn)生任何錯誤的基因，確保安全。”