下一個韓春雨?質疑cas9編輯人胚胎科研成果-究竟誰對誰錯?
前段時間轟轟烈烈的Nature發表的人胚胎編輯的工作(詳見生物極客解讀),聲稱人類胚胎使用基因組編輯清除了致命的突變。在8月28日發布到bioRxiv預印伺服器的文章中,一批突出的幹細胞科學家和遺傳學家質疑突變是否真正被修復。
由生殖生物學家Shoukhrat Mitalipov在俄勒岡州健康和科學大學帶領團隊在Nature介紹了幾十個胚胎的實驗,以糾正導致稱為肥厚性心肌病的心臟病的突變。
與以前的人胚胎編輯研究相比,Mitalipov的研究團隊報告說在修復基因導致疾病的突變方面的成功率很高。該團隊聲稱,CRISPR-Cas9基因組編輯工具能夠用卵細胞的正常拷貝替代精子攜帶的MYBPC3基因突變體,產生兩個正常拷貝的胚胎。 Mitalipov的團隊還與CRISPR一起遞送了健康的模板,但他們發現修正後的胚胎已經避開了這個版本。
但是有理由懷疑這是否真的發生了,紐約市哥倫比亞大學的幹細胞科學家Dieter Egli和紐約市紀念斯隆凱特林癌症中心發展生物學家Maria Jasin領導的一個小組的報告說。 George Church是馬薩諸塞州波士頓哈佛醫學院的遺傳學家,也是另一位合著者。
在他們的bioRxiv論文中,Egli和Jasin及其共同作者說,沒有合理的生物學機制來解釋如何根據卵子的基因版本校正精子的遺傳突變。更可能的是,他們說,Mitalipov的團隊沒有真正解決這個突變,被誤認為使用不充分的遺傳學檢測。 Egli和Jasin拒絕發表評論,因為他們說他們已經提交了自己的文章。
「Egli等人評價的批評沒有提供任何新的結果,而是依賴於對純粹隨機的結果的替代解釋,「Mitalipov在一份聲明中說。
但是,自然新聞組織聯繫的其他科學家分享了Egli團隊的關切。 (Nature的新聞組在編輯上獨立於其雜誌團隊。)英國巴斯大學的生殖生物學家安東尼·佩里(Andthony Perry)表示,受精後,卵子和精子的基因組位於卵細胞的兩端,每個被包圍在膜中幾個小時。 Perry說,這個事實將使得CRISPR-Cas9難以根據卵子版本的基因使用稱為同源重組的過程來修復精子突變。他說:「很難想像跨越這些巨大的細胞距離的親代基因組之間的重組如何發生。」
Egli和Jasin在他們的論文中提出了這個問題。他們建議,Mitalipov的團隊被誤認為通過依靠基因組編輯實驗無法檢測到更可取的結果的遺傳測定來糾正突變:CRISPR而是在父系基因中引入了大的缺失,沒有被他們的遺傳檢測。 Cas9酶破壞DNA鏈,並且細胞可以嘗試通過將基因組隨機拼接在一起來修復損傷,通常導致丟失或額外的DNA。
堪培拉澳大利亞國立大學遺傳學家GaétanBurgio說,這個解釋是有道理的。 「在我看來,Egli等人提供了一系列令人信服的論據,解釋說通過自我修復來糾正有害突變是不可能發生的。「
Egli團隊提出的另一種可能性是,胚胎在沒有精子遺傳貢獻的情況下產生,這種過程被稱為孤雌生殖。 Mitalipov的研究小組顯示,他們從基因編輯的胚胎中獲得的6個胚胎幹細胞系中只有2個。
倫敦弗朗西斯·克里克研究所發展生物學家羅賓·洛維爾 - 巴格(RobinLovell-Badge)表示,在早期的人類胚胎中,有可能出現「新穎或不具備預期」的生物學機制,可以解釋Mitalipov的團隊如何糾正突變。他會先通過判決來聽取Mitalipov的意見。 「只是說我們需要知道更多,而不是說這項工作不重要,」Lovell-Badge對Egli和Jasin的論文說。
在該聲明中,Mitalipov表示,他的團隊支持他們的成果。 「我們將在幾個星期內以正式同行評議的回應的形式逐點回應他們的批評。」
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