美國在2017年初對基因編輯技術(shù)謹慎放開后，國內(nèi)科學(xué)家就開始在該領(lǐng)域內(nèi)邁出大步伐。當(dāng)?shù)貢r間8月2日，學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線發(fā)表了美國俄勒岡州健康和科學(xué)大學(xué)的俄裔研究員舒赫拉特?米塔利波夫（Shoukhrat Mitalipov）團隊及其合作者的一項研究成果。這是繼中國之后，一批“美國制造”的經(jīng)過基因編輯的人類胚胎誕生。

舒赫拉特·米塔利波夫

這項研究由多個研究機構(gòu)聯(lián)合完成。除米塔利波夫團隊外，還包括韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所國立首爾大學(xué)Jin-Soo Kim研究組、加州Salk生物醫(yī)學(xué)研究所Juan carlos izpisua Belmonte研究組以及中國華大基因的3名研究人員（華大基因研究院院長徐迅在列）。米塔利波夫曾在2007年完成全球首批克隆猴子胚胎，還在2013年，通過向剔除細胞核物質(zhì)的卵細胞內(nèi)植入皮膚細胞，成功培育出了人類胚胎干細胞。

在這次的研究中，米塔利波夫團隊以修復(fù)攜帶MYBPC3（心肌肌球蛋白結(jié)合蛋白 C3）突變基因的人類胚胎細胞為目標(biāo)。MYBPC3是人類發(fā)現(xiàn)的第二個肥厚型心肌?。℉CM）致病基因，而40%的基因缺陷型肥厚型心肌病由此突變引起。肥厚型心肌病會引起心臟猝死和心力衰竭，平均每500人中就有1人可能患上該病。目前的治療手段大多只能緩解患者發(fā)病癥狀，并不能解決遺傳性因素。

研究認為，胚胎植入前遺傳學(xué)診斷能阻止基因缺陷型肥厚型心肌病二代遺傳。也就是說，在體外受精過程中，對具有遺傳風(fēng)險患者的胚胎進行診斷之后，選擇沒有突變基因的胚胎植入宮腔。在沒有基因編輯技術(shù)介入的情況下，假設(shè)父母雙方只有一人發(fā)生雜合突變（如aa突變成Aa），那就意味著有50%的受精卵是正常且適合植入宮腔的，而另外50%受精卵就得被棄用。

研究者認為這種棄用是一種“浪費”，而基因修復(fù)可以挽救這些突變受精卵，從而增加適合植入宮腔的受精卵數(shù)量和顯著提高懷孕幾率。目前臨床數(shù)據(jù)顯示，MYBPC3突變幾乎都是雜合突變，米塔利波夫基于此選擇受精胚胎，其中精子的捐獻者均患有由基因突變引起的遺傳性疾病，卵母細胞的捐獻者均健康。

米塔利波夫團隊使用的基因編輯技術(shù)仍然是當(dāng)下最熱的CRISPR/Cas9技術(shù)。不同于此前其他團隊的實驗結(jié)果，米塔利波夫團隊的這項研究證明，在他們的實驗過程中，CRISPR/Cas9能更高效地剔除突變基因，并且在一定程度上減少了此前在胚胎基因編輯中看到的脫靶問題和嵌合現(xiàn)象的產(chǎn)生。

脫靶問題指的是編輯非目標(biāo)基因，而嵌合現(xiàn)象則是出現(xiàn)胚胎中的部分細胞遭“遺漏”，沒有被編輯的情況。這些現(xiàn)象構(gòu)成了對人類胚胎進行基因編輯的安全性擔(dān)憂。

在以往的發(fā)表研究中，CRISPR/Cas9系統(tǒng)被注射進實施體外受精之后的原核期胚胎中，由此產(chǎn)生的最大問題是會產(chǎn)生一些嵌合體胚胎，得到的是混合有基因編輯修復(fù)過和沒有修復(fù)過的胚胎。而這次米塔利波夫團隊則是通過將CRISPR/Cas9注入減數(shù)分裂II期（metaphase II,MII）卵母細胞，并幾乎在同時使其受精。

實驗結(jié)果表明，在實驗組中的58個受試胚胎中，有42個胚胎沒有攜帶肥厚型心肌病致病基因突變，占比74.2%。如前所述，如果不進行基因編輯處理，在50%精子正常的情況下，受精卵正常的概率是50%。也就說，這項研究通過基因編輯將產(chǎn)生完全正常的胚胎的比例從50%提高到了74.2%。而另外27.6%也就是16個胚胎引入了一些非預(yù)期的插入或缺失突變。

另外，通過將CRISPR/Cas9注入減數(shù)分裂II期（metaphase II,MII）卵母細胞并幾乎在同時使其受精這種方式，實驗組未出現(xiàn)嵌合體胚胎。相較之下，CRISPR/Cas9系統(tǒng)被注射進實施體外受精之后的原核期胚胎的實驗中，出現(xiàn)嵌合體胚胎的概率為27.8%。

此外，文章最后提到，未來還需要更多相關(guān)的研究去進一步解決對純合突變的致病基因進行基因編輯修正的問題。

米塔利波夫制造了美國本土第一批基因編輯人類胚胎的背后，是美國原本對基因編輯技術(shù)持有的保守態(tài)度開始出現(xiàn)謹慎性松綁。

2017年2月，美國國家科學(xué)院與美國國家醫(yī)學(xué)院下屬的人類基因編輯委員會發(fā)布了一份報告，表示在嚴(yán)格的監(jiān)管和風(fēng)險評估下，基因編輯技術(shù)應(yīng)可用于對人類卵子、精子或胚胎的編輯，但僅限于雙方均患有嚴(yán)重遺傳疾病的父母，想要健康的孩子卻別無選擇時。

在美國，關(guān)于人類胚胎的相關(guān)研究因被涉及倫理問題，無法得到聯(lián)邦經(jīng)費的資助。不少倫理學(xué)家和社會團體擔(dān)心，這會引向“設(shè)計嬰兒”，加劇社會不公平。上述報告就明確補充，現(xiàn)在，基因編輯技術(shù)不應(yīng)該用于增強人類智能等非治療性目的，因為這樣做被認為是不公平的。此番米利塔波夫?qū)嶒炛杏玫降呐咛ヒ仓淮婊顢?shù)天時間，并不會著床培育。

值得一提的是，全球首例對人類胚胎基因的編輯修改由中國科學(xué)家完成。2015年，中山大學(xué)教授黃軍就在Protein & Cell發(fā)表論文，宣布利用CRISPR-Cas9技術(shù)對人三原核（3PN）受精卵中的HBB（β-globin gene，編碼紅細胞β-珠蛋白）進行了改造，這一突變的致病基因會導(dǎo)致嚴(yán)重遺傳病β-地中海貧血癥。黃軍就也在當(dāng)年被《自然》期刊評為十大年度科學(xué)人物。

黃軍就也第一時間對米利塔波夫團隊的研究成果作出了點評，他表示，2015年，我們團隊在全世界范圍內(nèi)首次嘗試?yán)萌说娜伺咛ィㄅR床廢棄的不能存活的異常胚胎）研究了CRISPR/Cas9在根治地中海貧血癥遺傳疾病方面的潛能和風(fēng)險，發(fā)現(xiàn)了在早期三原核胚胎中進行基因編輯還存在脫靶、胚胎鑲嵌性和同源重組效率不高等重大瓶頸問題。而米利塔波夫團隊的論文研究結(jié)果對于后期如何開展雜合子遺傳疾病有著重要的指導(dǎo)意義。