盘点：基因编辑胚胎？你需要知道的事情

来源：生物谷   发布者：张荐辕   日期：2015-04-27  

近期MIT Technology review发表了一篇新闻报道，讨论了哈佛大学George Church实验室中中国留学生杨璐涵关于利用Cas9技术编辑人类生殖细胞的问题，文章发表之后获得广泛关注。国内也有很多媒体进行相关的报道。那么今天小编整理了一下相关材料，希望以比较通俗易懂的语言来简明的描述一下相关的背景以及进展。 Part 1 背景知识 1、什么是基因治疗？ 人类的某些疾病可以归因于人体自身基因的缺陷或病原基因产物与人体的相互作用。也就是说，这些疾病都直接或间接地与基因有关，或者说它们属于基因功能疾病。因此，基因功能疾病最终都可以通过对基因的人工操纵达到治愈目的。 基因治疗分为两种不同类型，即体细胞基因治疗和性细胞（精子或卵子）基因治疗，后者面临更多的伦理道德问题，反对呼声很高，阻力也很大。 2、什么是cas9技术？ 基因编辑是近年来发展起来的可以对基因组完成精确修饰的一种技术，可完成基因定点InDel突变、敲入、多位点同时突变和小片段的删失等。目前，基因组编辑有三大技术：CRISPR/Cas9、TALEN和ZFN。与传统的TALEN和ZFN技术相比，CRISPR/Cas9系统更便捷、高效，应用也更广泛，目前该技术成功应用于人类细胞、斑马鱼、小鼠以及细菌的基因组精确修饰。 CRISPR/Cas9技术作为一种最新涌现的基因组编辑工具，能够完成RNA导向的DNA识别及编辑，为构建更高效的基因定点修饰技术提供了全新的平台，受到众多科学家的追捧。2006年的诺贝尔奖获得者Craig Mello在接受美国国家公共电台采访时对CRISPR/Cas9赞不绝口；此外，在Cell杂志盘点的2013年度最佳论文中，CRISPR/Cas9也荣登榜单。 CRISPR-Cas9系统这种基因编辑器被专业人员寄予了厚望，其原因在于：采用这一技术可以更为迅速地改变或删除细胞中的多个基因，从而治疗一些遗传性疾病，例如亨廷顿氏病，甚至可以治疗艾滋病等现在无法治愈的疾病。当然，这一技术还可以用于纠正体外受精胚胎的基因缺陷，从而创造新的健康生命。 Part 2 杨璐涵的工作？ 最近，杨璐涵作为第一作者在Nature Communication上发表Targeted and genome-wide sequencing reveal single nucleotide variations impacting specificity of Cas9 in human stem cells.文章中阐明了 可以通过对个人进行全基因组的深度测序分析从而进行更加个性化的Cas9位点设计，从而运用CRISPR技术的精确度。 在之前，她还作为一作发表了cas9技术在人类细胞中优化的相关论文。具体可参考 Genome editing assessment using CRISPR Genome Analyzer (CRISPR-GA). CRISPR/Cas9-Directed Genome Editing of Cultured Cells. 可以看出杨的工作主要集中在优化或者说更精确的把cas9技术应用在人类细胞上 Part3 赞同声音与理由 通过编辑生殖细胞或胚胎的DNA，有可能减少后代的致病基因，并将这样的特征通过基因固定下来，传递下去。这样的技术可以用于消除囊肿性纤维化等家族病。Yang说，还有可能植入一个终生抗感染的基因等等。这将是医学史上一次划时代的进步，在本世纪医学史上的地位，将与疫苗在上个世纪的地位一样重要。 Part4 从伦理上说，欧盟人权和生物医学委员会说，篡改基因库是对"人类尊严"和人权的侵犯。 从技术上说，CRISPR-Cas9作为基因编辑的核心技术，它仍然是一项非常新颖的技术，除了存在"脱靶"的主要问题外，还有许多的技术难点尚未突破，尤其是临床应用的有效性和安全性依然是科学家关注和争论的焦点。 Cas9的先驱伯克利教授Jennifer A. Doudna以及诺奖得主、加州理工大学教授Baltimore近期都曾在nature和science两大科学杂志上撰文，提醒谨慎应用cas9等基因编辑技术来处理人类细胞，尤其是生殖细胞 至于这一项技术何去何从，我们将进一步期待。

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