中国科学家将新一代基因编辑技术应用于人类胚胎

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1、中国科学家将新一代基因编辑技术应用于人类胚胎要论在CRISPR基因编辑技术研发上的绝对功劳，美国科学家们当之无愧,但在该技术的临床试验及应用上，中国则功不可没，近年来，中国学者先后将CRISPR技术应用于人类胚胎编辑及人体临床试验，走在全球科硏的前列。而今随着新一代CRISPR技术的发展，中国科学家再一次率先将单碱基编辑技术应用于可发育的人类胚胎的遗传疾病修复中。近日’上海科技大学与广州医科大学共同合作，以体外受精的遗传缺陷胚胎作为研究对象，使用CRISPR单碱基编辑技术,成功的对突变的FBN1基因进行修正z验证了单碱基基因编辑技术的安全性与高效性研究的相关内容

2、发表在MolecularTherapy杂志上。此次研究不仅是较先前人类胚胎基因编辑工作的一次显著进步，也为未来对体外受精胚胎进行有效的遗传信息编辑提供了希望。值得注意的是,此次接受CRISPR治疗的胚胎所患上的疾病——马凡氏综合征——正是一种罕见病。论文的通讯作者、上海科技大学黄行许教授则对DT君表示，〃罕见遗传病的特点之一是多器官损伤，而且是器质性病变。现有的技术，包括在体的基因治疗，都不能治愈，而且治疗费用超过了绝大部分家庭的负担。我们可以想象，罕见病对全社会也许影响不大,但对患者家庭，是巨大的负担和压力；对患者本人，则是全部的痛苦。开发罕见遗传病的胚胎基因

3、治疗将一次性治愈病患，并阻断遗传病的传播。从治疗和经济的角度,都是最好的选择。〃不过，他也提到，胚胎的基因编辑影响深远,因此科学家必须要严格遵循伦理和按照国际规则开展好研究工作。〃我们的合作伙伴申请获批了医院伦理委员会的许可，开展了本研究。硏究的初步结果是成功的。尽管如此，把胚胎基因治疗应用到I缶床,需要大量的实验验证可靠性。需要逐步的临床前实验和临床实验验证，仍然有很长的路要走〃，黄行许教授表示。新T弋CRISPR技术治疗并不值得羡慕的"天才病"具体而言，本次硏究由来自上海科技大学黄行许教授与广州医科大学附属第三医院的刘见桥教授共同领导。上海科技大学黄行许教授

4、黄行许教授可谓是我国在基因编辑领域的领军人物，近年来，其团队先后以大鼠、猴子、人类胚胎等为研究对象，使用CRISPR/Cas9系统对基因组进行编辑z构建各种基因工程细胞和动物疾病模型，获得了令人瞩目的硏究成果,相关成果分别发表在著名学术期刊Cell、Nature.NatureMethods等上。而刘见桥教授则曾成功将CRISPR/Cas9系统成功的应用于人类胚胎编辑。2017年，由刘见桥教授带领团队再一次完成了中国造的〃世界首次〃——将CRISPR初次应用于人类二倍体胚胎，在胚胎层面对携带遗传突变基因的胚胎进行修复。刘见桥教授在此次的硏究成果中，研究者们通过体外

5、受精技术，使用来自健康捐献者的卵细胞与来自马凡氏综合征患者的精子，获得了可发育的人类胚胎，并向其中注射新一代CRISPR基因编辑系统，即单碱基编辑系统，使其可以将FBN1基因中突变的碱基替换为正确碱基。具体而言，研究者使用CRISPR/Cas9系统在HEK293T细胞中构建了FBN1基因突变体T7498C,进行了模拟实验。根据已有的患者信息，T7498C突变患者表现为漏斗胸、平足，这是典型的马凡氏综合征症状。成功获得马凡氏综合征细胞模型后，研究者们使用适合的单碱基编辑系统BE3对其进行突变碱基修正”并使用PCR及测序技术验证实验结果，结果显示，20个单克隆细胞系

6、中，有10个被成功编辑,效率为50%。预实验的成功证明了BE3单碱基编辑系统在人类细胞中具有一定的可行性，但编辑人类胚胎才是他们的最终目的。基于这一想法，硏究者们通过体外受精技术，使用来自健康捐献者的卵细胞与来自马凡氏综合征患者（T7498C）的精子，获得了可发育的人类胚胎，并向其中注射新一代CRISPR基因编辑系统,即单碱基编辑系统BE3z使其可以将FBN1基因中突变的碱基G替换为正确碱基A。随后，研究者将进行过基因编辑的人类胚胎继续培养两天，以观察检测编辑效率。高通量深度测序结果显示，经历过〃升级版〃CRISPR单碱基基因编辑后,18个胚胎中有16个只携带有

7、正常的FBN1基因（修正率约为89%），而另2个胚胎发生了预料之外的基因编辑。而相较去年使用〃基础款"CRISPR的表现（58个胚胎中有42个得到了修正，修正率约为72%）,如今的〃升级版〃表现的更胜一筹。在此次研究中,就技术改进方面，硏究团队更多是〃做了简单的密码子优化以适于哺乳动物，并利用mRNA而不是DNA的方式以减少毒性。效果好主要是认真选择适合的靶点，并利用体外的细胞实验进行了仔细的上靶和脱靶等的全面评估。〃黄行许教授说。此次用新T弋CRISPR技术治疗的马凡氏综合征(MarfansyndromezMFS)'就是一种由基因单碱基突变弓I起的疾病，一旦患

8、上，人生就是个大麻烦。马