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基因编辑'CRISPR婴儿'可能缩短了他们的预期寿命

编辑双胞胎女孩的基因组以试图使她们抵抗艾滋病毒的科学家可能无意中缩短了他们的预期寿命。根据一项发表在研究报告上的研究1,有两个CCR5基因残疾拷贝的人- 防止艾滋病毒感染的版本 - 在76岁之前死亡的可能性比那些至少有一个基因工作副本的人多21%。 6月3日在自然医学。出现差异的原因尚不清楚。

基因编辑

该分析基于英国生物银行研究项目中近41万人的遗传和健康数据。该研究的作者没有足够的数据来估计超过76年的生存概率。

中国深圳南方科技大学的生物物理学家何建奎在去年11月揭露他曾使用CRISPR技术制造出第一批编辑基因组的婴儿后,遭到了广泛的谴责。有能力的人和伦理学家仍在努力解决改变一个人基因的方式,这种方式可以传递给后代 - 这是以前从未做过的事情。

和许多科学家质疑他的选择基因。CCR5编码一种允许HIV进入免疫细胞的蛋白质。删除部分基因可以使其失效 - 模仿自然发生的突变,CCR5-Δ32,赋予对HIV的抗性。研究人员还担心有证据表明CCR5-Δ32突变使人们更容易受到2型流感和西尼罗河病毒3感染的影响。

马里兰州贝塞斯达市美国国家过敏和传染病研究所的分子免疫学家菲利普·墨菲说,最新的研究结果进一步怀疑了这种基因是否有助于预防艾滋病毒。“如果你不太可能在你的三岁生日之前完成它,如果你只是编辑一个特定的基因就可以超越它,这将是一个值得冒的风险,”他说。但目前的艾滋病治疗方法可以让许多患病的人过上老年。

神秘的突变

在他宣布的时候,加利福尼亚大学伯克利分校的进化生物学家April Wei正在开发一种计算工具,利用英国生物银行的数据将基因突变与寿命联系起来。她和同样在伯克利的遗传学家Rasmus Nielsen决定用CCR5测试该工具。“这本身就是一个有趣的基因,”魏说。

所有哺乳动物基因组都含有一种CCR5,表明它在这些动物生物学中具有重要作用。然而,CCR5-Δ32突变在一些人群中是常见的。大约11%的英国人口在CCR5基因的两个拷贝中携带突变,并且在斯堪的纳维亚半岛的部分地区甚至更高。

删除部分功能基因的突变很少如此普遍。Murphy说,CCR5-Δ32的流行表明,至少在某些情况下,禁用CCR5基因可以带来进化优势。但科学家们不知道那可能是什么。

CCR5-Δ32突变与预期寿命之间的明显联系很有意思,但并不奇怪,英国埃克塞特大学的流行病学家David Melzer说,他使用英国生物银行来研究长寿。Wei和Nielsen用于检测CCR5突变形式的遗传标记之一与自身免疫疾病相关 - 如克罗恩病和1型糖尿病 - 可以缩短一个人的生命。但梅尔泽说,CCR5缺失与寿命之间联系的证据远不及许多其他基因对长寿影响的证据。

墨菲说这项研究是有限的,因为它的数据来自41岁或以上的人,并且会排除任何先前死亡的人,或者没有报名参加英国生物银行的病人。但他表示,研究人员“在所掌握的信息方面做得非常出色”。

未知的风险

对Wei来说,这项研究的发现强化了这样的观点,即禁用人类胚胎中的基因是一个坏主意。“我认为很难证明基因是无条件有益的,这是值得考虑的事情,”她说。“即使我们解决了技术难题和道德问题,如果我们不知道它是否会产生有害影响,我们真的可以编辑基因吗?”

加州大学洛杉矶分校的神经科学家阿尔奇诺席尔瓦同意这一观点。他说:“在这一点上开始变异,开始在人类中改变基因,这简直是蛮干的。”“无论我们在设计这些遗传操作时我们的用意是多么善意,我们此时根本就不知道这样做。”他希望看到更多关于缺乏工作CCR5的人的健康状况的研究基因,这有助于揭示其功能与寿命有关的原因。

席尔瓦的团队发现,阻断CCR5似乎可以帮助人们从中风4中更快恢复,并提高小鼠的记忆力和学习能力。但他表示,禁用该基因类似于消除汽车刹车。

“这辆车的速度会快得多,”席尔瓦说,但伤害的风险会更高 - 正如修补大脑发育可能导致疾病一样。“进化已经很努力,”他说,“给我们提供我们需要的基因。”

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