基因编辑婴儿研究撤稿事件

作者: Ewen Callaway

来源: 果壳

发布日期: 2019-10-23

去年11月,贺建奎宣布世界上首例基因编辑婴儿已经诞生,试图通过编辑CCR5基因保护她们免受HIV感染。随后的一项研究认为携带特定突变基因的人寿命可能更短,但该研究因技术错误于本月撤稿。这一事件引发了关于CCR5基因编辑安全性和有效性的广泛讨论。

去年11月,贺建奎宣布世界上首例基因编辑婴儿已经诞生;他试图在这对双胞胎的 CCR5 基因上引入突变,以保护她们免受人类免疫缺陷病毒(HIV)的感染。这在当时引起了学术界和社会上的大范围讨论,随后一些研究也试图分析这对婴儿的健康状况。其中一项研究,分析了约 40 万人的基因组数据库,认为自然携带有这一突变基因的人,其寿命可能比其他人更短。

这篇论文于今年 6 月发表在《自然》子刊《自然医学》(Nature Medicine)杂志,不过,这篇研究已经于本月 8 号撤稿,原因是研究中的关键技术存在错误,导致结论缺乏效力。研究者之一、加州大学伯克利分校的人口遗传学家拉斯姆斯·尼尔森(Rasmus Nielsen)表示:“我有责任向公众公开这一数据。”他还与其他人合作,发表了一篇文章,来反驳自己之前的研究。

贺建奎在 2018 年 11 月宣布,他的研究团队已经利用 CRISPR 基因编辑技术,修改了人类胚胎的 CCR5 基因,一对基因编辑婴儿已于当月诞生——这个声明震惊了科学界。贺建奎当时是南方科技大学的副教授,他表示,之所以选择编辑 CCR5 这个基因,是因为如果这个基因发生突变、缺失了 32 个碱基(即 CCR5-Δ32),那么人体将可以免于 HIV 感染,而且似乎不会有其他明显的健康问题。

此前的研究表明,CCR5-Δ32 突变在欧洲人中较为常见,它会带来一些负面影响。一项小型研究发现,与其他人相比,Δ32 的携带者更容易死于流感。为了在更大的数据库中解决这个问题,尼尔森和他在伯克利的同事魏馨竹对英国生物样本库(UK Biobank)的数据进行了研究,该数据库包含了来自 50 万英国人的基因组和健康数据。今年 6 月,他们的论文发表在《自然医学》上。

研究发现,相比于那些不带有突变或者只携带了一个 Δ32 突变的人,携带了一对 Δ32 突变的人更有可能在 76 岁之前死亡。另外,携带一对 Δ32 突变的人数,大约只占样本库参与者的 1%,这比演化理论预测的要少——研究者认为,这意味着 Δ32 突变可能是有害的,具有一对 Δ32 突变的人,平均寿命可能更短。论文一发表,人们就对这个结论产生了疑问。

英国布里斯托大学的流行病学家肖恩·哈里森(Sean Harrison)当晚试图重复这个实验。由于缺乏原论文所使用的数据,哈里森将分析目标对准在基因组上与其靠近的位置。基因组上相邻的部分往往是一起遗传的,因而,哈里森分析基因组上邻近的部分,理论上来说,也会得到与原研究相同的结果——然而,结果并不相似。哈里森随后在推特和博客上介绍了自己的研究结果。

哈里森的发现,激起了哈佛医学院的人口遗传学家大卫·里奇(David Reich)的兴趣。里奇的实验室正在研究 CCR5。他的团队与尼尔森合作,发现原论文里用来测量 Δ32 突变的方法,并不总能识别出这个突变;因而,他们所得到的数据,其实低估了携带有 Δ32 突变的人数。

当初,研究者将数据库中明显缺乏一对 Δ32 突变的情况,归因于 Δ32 突变可能是有害的;尼尔森说,相比之下,现在这个技术上的错误,能够更好地解释这种异常的现象。尼尔森强调,低估人数的问题,是他们团队在研究这个基因时所独有的,这并非是英国生物样本库的普遍问题。他表示,他们在研究过程中,忽略了一些可能存在的错误;他们本来可以检查,也应当进行检查,但他们却没有遗漏了这一步。

本月初发布的另一项研究,也质疑了原论文的结论。这项研究基于另一个基因组数据库,其中包括来自冰岛、芬兰的30万人数据;研究者同样没有发现证据,能够证明具有一对 Δ32 突变的人寿命会更短。目前,这篇论文还未经过同行评议,没有正式发表。对原先结论的颠覆,意味着我们可以对 CCR5 基因进行基因编辑了吗?当然不。里奇表示:“可以预期的是,CCR5 可能具有重要的功能,只是我们现在还不了解。

对它进行基因编辑,看起来是非常不明智的。”实际上,按照贺建奎的说法,这对双胞胎并没有携带真正的 CCR5-Δ32 突变。这对被基因编辑的双胞胎当中,一个婴儿 CCR5 的两个等位基因都被修改了,另一个婴儿 CCR5 基因中只有一个被修改了——这些改变,与 CCR5-Δ32 突变都不是完全吻合的。

因而,一些研究者也认为,这些基于人群针对 CCR5-Δ32 的研究,不太可能对双胞胎的状况提供深入的见解。澳大利亚国立大学的遗传学家盖坦·布尔吉奥(Gaétan Burgio)坦言道:“在我看来,论文撤稿以及之后这些对欧洲人群的研究,仍与 CRISPR 基因编辑婴儿无关。”尼尔森则希望,他团队的这个错误,不会阻碍其他人继续使用数据库,例如英国生物样本库等。

对人类生殖系基因这些能够传递给后代的 DNA 进行基因编辑会有什么后果——想要了解这些问题,数据库提供了一个可行的研究途径。

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