科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種編輯線(xiàn)粒體DNA的技術(shù)，為人類(lèi)攻克疑難雜癥帶來(lái)希望

       細胞編輯技術(shù)已成為學(xué)術(shù)熱點(diǎn)。近日，這一領(lǐng)域又有了新進(jìn)展。來(lái)自美國索爾克研究所（Salk Institute）的科學(xué)家利用一種專(zhuān)門(mén)設計的分子剪刀剪掉了小鼠胚胎中的線(xiàn)粒體突變部分，留下了健康的DNA。他們希望將來(lái)能夠用這項技術(shù)防治人類(lèi)線(xiàn)粒體疾病。這項研究發(fā)表在近期的Cell上。

 
       新技術(shù)可對線(xiàn)粒體DNA進(jìn)行編輯

       線(xiàn)粒體是存在于幾乎每一個(gè)細胞中的微型發(fā)電器，它產(chǎn)生細胞維持基本功能所必需的能量。線(xiàn)粒體攜帶著(zhù)自己的DNA，它們通過(guò)母親傳遞給子女。與細胞核DNA不一樣，線(xiàn)粒體DNA不會(huì )影響子女的外貌、智力等相關(guān)特征，它只與基本的、低級別的細胞功能有關(guān)。

        但如果繼承的線(xiàn)粒體有缺陷，孩子就會(huì )患上肌肉無(wú)力、失明等疾病?？茖W(xué)家們已經(jīng)在線(xiàn)粒體中發(fā)現大約700種突變，已知有200多種疾病由線(xiàn)粒體DNA突變引起，受這些突變影響的主要是需要大量能量的器官，包括心臟、骨骼肌和大腦，疾病通常也首先表現在這些部位上。

        在美國這項新研究中，科學(xué)家在老鼠體內兩種不用類(lèi)型的線(xiàn)粒體DNA（mtDNA）上測試了分子剪刀。它們能夠識別并剪切掉小鼠胚胎中的致病線(xiàn)粒體DNA，由此得到的小鼠后代是健康的。這是研究人員第一次在哺乳動(dòng)物種系（小鼠）胚胎中使用線(xiàn)粒體靶向限制酶和TALENs技術(shù)。在整個(gè)過(guò)程中，研究人員沒(méi)有觀(guān)察到任何脫靶效應。

       下一步將用于人類(lèi)胚胎細胞

        研究人員表示，下一步他們將在丟棄的人類(lèi)胚胎細胞上啟動(dòng)初步實(shí)驗。如果結果被證明安全有效，他們認為這將為最近英國當局大開(kāi)綠燈的線(xiàn)粒體置換療法提供一個(gè)更簡(jiǎn)單的替代方案。

       線(xiàn)粒體替代療法是將攜帶缺陷線(xiàn)粒體的卵細胞中的遺傳物質(zhì)轉移到有健康線(xiàn)粒體的捐贈者卵細胞中，之后通過(guò)人工受精，得到健康胚胎，胚胎中含有父母雙方的核DNA以及捐贈者的線(xiàn)粒體DNA。該療法的爭議在于DNA來(lái)自于三個(gè)人——父母以及一名擁有健康線(xiàn)粒體的女性捐贈者。

       這項新方法有可能“終結”這一爭議，因為它是在原有線(xiàn)粒體上進(jìn)行編輯，不需要第三個(gè)捐贈者的供體。并且，英國卡爾紐斯大學(xué)的Doug Turnbull說(shuō)，這項技術(shù)對異質(zhì)性疾病更好，因為它不需要對不同來(lái)源的細胞進(jìn)行融合。

       希望與爭議共存

      對于這一技術(shù)，有的科學(xué)家表示很期待，有的科學(xué)家則表示了深深的擔憂(yōu)。

       來(lái)自于英國肌肉萎縮癥慈善機構的Marita Pohlschmidt博士說(shuō)：“我們歡迎這項令人振奮的新技術(shù)，這將有利于全球成千上萬(wàn)名可能給子女傳遞線(xiàn)粒體疾病的女性。老鼠試驗顯示很有前景，我們希望能夠進(jìn)一步看到該技術(shù)的安全性和有效性?！?/span>

       但是Guy and St Thomas醫院的遺傳學(xué)家 Frances Flinter教授說(shuō)：“要解決的最大問(wèn)題將是，這項技術(shù)所使用的DNA切割酶有可能破壞臨近的重要基因，從而導致意外的不良后果?！?/span>

       倫敦大學(xué)國王學(xué)院的Duscko Ilic博士表示這項技術(shù)還有許多障礙需要克服。

    “雖然這種方法能夠巧妙地糾正線(xiàn)粒體中的遺傳錯誤，但是近期來(lái)看它并不可能用于臨床。在人類(lèi)植入前的胚胎、生殖細胞中替換缺陷基因，會(huì )帶來(lái)嚴重風(fēng)險?！?/span>

人類(lèi)遺傳學(xué)警報組織的David King也在倫理方面提出警告：“這項研究是不道德的，它可能導致將來(lái)基因改造、設計嬰兒的加速到來(lái)。我們必須創(chuàng )建一個(gè)全球性的條約，加強對人類(lèi)基因組修改的禁令?！?/span>