基因编辑技术的里程碑！科学家用 CRISPR 成功修改人类胚胎

今年八月二日的《Nature》期刊中，美国研究团队发表一项惊人突破：他们使用基因编辑技术 CRISPR-Cas9 成功地修改了人类胚胎中的致病基因，并且没有引发其他严重的副作用，未来可望减少遗传性疾病，提升下一代的生命健康，为基因编辑技术的重大里程碑。

CRISPR 的进击：遗传性疾病可望不复存在？

基因编辑技术 CRISPR 最早在 1987 年，由日本科学家在大肠杆菌中发现，到了 2002 年，欧美研究人员进一步发现一系列与 CRISPR 相关的 Cas (CRISPR-associated genes) 基因，并证明这些基因转译出的 Cas 蛋白具有剪辑 DNA 功能，让科学家可将特定的基因序列“剪除”，置换上其他的基因序列，基因编辑技术自此开始突飞猛进。2016 年，美国博德研究机构（Broad Institute）的张峰、法国科学家 Emmanuelle Charpentie 及美国科学家 Jennifer A. Doudna 因其发展的 CRISPR-cas9 系统，同时获得有“东方诺贝尔奖”之称的唐奖，该系统具有操作容易且精准度高的特性，使其应用范围更加广泛，成为备受瞩目的医学科技之一。

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今年八月初，美国的研究团队于《Nature》期刊发表 CRISPR 技术在编辑人类胚胎的最新成果。由美国奥勒冈健康与科学大学 (OHSU)、沙克生物研究中心 (Salk Institute) 及韩国基础科学研究所共同合作，使用 CRISPR-Cas9 修正了导致肥厚性心肌症 (hypertrophic cardiomyopathy, HCM) 的 MYBPC3 基因突变点。为了提高成功率，研究团队在实验室进行体外受精的过程中，同时将 CRISPR-Cas9 和带有特定基因突变的精子注入到卵子，发现胚胎中被替换进去的健康基因片段会自动去修复被“剪掉”的突变基因片段，而且在 58 个实验胚胎中有 42 个胚胎被修复。虽然不能算是百分之百的成功，但该实验已将修复胚胎的数量从原本的 50％提升到 72％。

此外，针对 CRISPR 技术最令人担忧的稳定度问题，沙克及奥瑞冈研究团队发现，此次编辑基因片段后并未引发其他可侦测到的突变 (detectable mutations)。沙克基因表现实验室的教授贝尔蒙特 (Juan Carlos Izpisua Belmonte) 表示：“我们证明了修改人类胚胎中的基因突变是可行的，而且是用一种既安全又有效率的方式来进行。”奥瑞冈大学的资深学者、也是该论文的共同作者 Paula Amato 教授也提到：“如果能证明这个方法是安全的，未来或许可用于预防遗传疾病传给后代子孙。”

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安全性与伦理道德的考量

仅管该实验成果令人振奋，但伦敦弗朗西斯克里克研究所（Francis Crick Institute）的教授罗宾 • 勒维尔贝吉 (Robin Lovell-Badge) 指出：“这项技术仍有许多安全性的未知考量须确认，目前还不适合推广到临床。”面对伦理道德的争议，这样的技术是否会引来“订制婴儿”的风潮？对此，贝尔蒙特教授答道：“还没有人想到这一点，因为目前来讲几乎是不可能的。此次实验只是一项基础研究，更别说自然界数百万年来的演化是多么的复杂，其中的精妙并非几次实验就能解答。”他也进一步提到：“这项技术未来最重要的应用，是修改掉还在子宫内或出生后的婴儿体内的基因突变。”而他也强调，将会继续以谨慎的态度面对道德伦理的疑虑，希望医学技术的进步，在不远的将来能造福更多想孕育健康生命的家庭。

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参考文献：
https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23305.html