賀建奎現(xiàn)場演講及問答全文(現(xiàn)身人類基因組編輯國際峰會)【附PPT下載】
“基因編輯嬰兒”一事持續(xù)發(fā)酵,在衛(wèi)健委宣布成立專家委員會調(diào)查后,和美醫(yī)療因涉及基因編輯嬰兒停牌、深圳科創(chuàng)委聲明從未自主賀建奎基因編輯項(xiàng)目、科技部確認(rèn)基因編輯嬰兒已出生。在前兩日的一片輿論和譴責(zé)聲中,賀建奎沒有露面、亦未作出任何正面回應(yīng)。
2018年11月28日,賀建奎現(xiàn)身香港的第二屆人類基因組編輯國際峰會。在對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行介紹和匯報(bào)之后,賀建奎回答了科學(xué)家和媒體的提問,動脈網(wǎng)對現(xiàn)場演講和問答環(huán)節(jié)進(jìn)行了整理:
本文只是為讀者提供信息,并不代表動脈網(wǎng)支持或者反對文中的具體觀點(diǎn)。
演講內(nèi)容
首先,我必須道歉。這一消息出人意料地泄露了出去,這個消息在一個科學(xué)場所發(fā)表演講之前就從學(xué)界內(nèi)被傳出去了,而且沒有經(jīng)過這次會議之前的同行審查程序。(被拍照打斷)
這項(xiàng)研究已提交給一本科學(xué)雜志進(jìn)行審查了。我還要感謝幾個月前我們接觸過的美聯(lián)社,感謝他們從許多角度準(zhǔn)確報(bào)道這些研究。我也感謝我的大學(xué),雖然他們對這些研究毫不知情。感謝您分享與我的智慧,以及學(xué)界對這些數(shù)據(jù)的討論和提供的這個論壇。
我將闡述我們的數(shù)據(jù),并將重點(diǎn)放在人和猴子上。
艾滋預(yù)防
人類在艾滋病預(yù)防治療方面取得了可喜的進(jìn)展,但是新感染人數(shù)仍然是聯(lián)合國目標(biāo)的三倍。在一些國家,特別是發(fā)展中國家,艾滋病毒仍然是導(dǎo)致死亡的十大原因之一。
對于艾滋病毒陽性母親所生的未受感染的兒童(在南非的新生兒中占很大比例),在出生后最初幾個月感染艾滋病毒的風(fēng)險(xiǎn)比其他嬰兒高出許多許多倍。這是一個嚴(yán)重的問題。這種情況往往使感染的嚴(yán)重程度更加嚴(yán)重。
天然的CCR5突變對HIV1具有很強(qiáng)的抵抗性
在一些歐洲國家,多達(dá)10%的人口攜帶了一種天然的抗艾滋病毒能力,它可以防止HIV感染。CCR5基因是被研究最多的變異基因之一,也是最廣為人知的基因之一。
1、小鼠CCR5基因敲除的研究
我們首先在小鼠體內(nèi)進(jìn)行CCR5基因敲除,以研究“跨代效應(yīng)”( multi-generation effect)。我們獲得了第三代CCR5缺失小鼠,并且通過Western blot和流式細(xì)胞術(shù)證實(shí)敲除成功。這些小鼠心、肝、肺、胃組織病理正常,小鼠一般行為評價也無差異。
2、人類CCR5-sgRNA設(shè)計(jì)
然后我們開始評估sgRNA是否可以設(shè)計(jì)用于人類的CCR5。我們評估了?32變體起始的位點(diǎn)有可能的靶向RNA。我們的發(fā)現(xiàn)表明不會發(fā)生脫靶效應(yīng)。以前的一些論文也評估了類似的sg4位點(diǎn),也沒有檢測出脫靶效應(yīng)。
3、猴子試驗(yàn)
sg4誘導(dǎo)了人類細(xì)胞系、人類胚胎中最有效的基因編輯活動。由于這個靶點(diǎn)在猴子基因組中是保守的,我們可以用食蟹猴(M. fascicularis)來進(jìn)一步評估這個靶點(diǎn)。
早期顯微注射能有效的提高效率
我們發(fā)現(xiàn)在受精后立即注射Cas9是效率最高的,這與其他研究的結(jié)果相同。多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,這同時還減少了嵌合情況。
單細(xì)胞測序技術(shù)
為了更仔細(xì)地觀察鑲嵌現(xiàn)象,我們還對幾個胚胎中的每個細(xì)胞進(jìn)行了測序。這些胚胎是處在1 、2 、3-細(xì)胞階段。
通過二次注射提高Cas9效率
由于Cas9降解快且需要時間找到正確的靶點(diǎn),我們探索了一些策略,通過在2-細(xì)胞階段再次注射Cas9來減少嵌合。
我們擴(kuò)大了樣本量,并在雙親中跨周期觀察到相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4、用于人類胚胎的實(shí)驗(yàn)方法
然后我們想看看這個實(shí)驗(yàn)計(jì)劃是否可以被用于成人類胚胎。正如其他人所報(bào)告的,Cas9是最有效的傳遞形式。
調(diào)整劑量也能提高效果。根據(jù)我在2017年2月早些時候在基因組編輯研討會上提出的建議,我們編輯了不可存活的胚胎并建立了胚胎干細(xì)胞系。
結(jié)果分析是正常的,核型正常。經(jīng)染色和流式細(xì)胞儀檢測,胚胎干細(xì)胞標(biāo)志物表達(dá)正常。這種胚胎干細(xì)胞也形成了所有三種胚層,這是安全的標(biāo)志。
5、脫靶效應(yīng)檢測
另一個安全問題是脫靶效應(yīng)的影響。胚胎是位于生命的單個或少數(shù)細(xì)胞階段,任何脫靶效應(yīng)都會造成非常嚴(yán)重的后果,并有可能擴(kuò)展到全身。在成人基因治療中,脫靶效應(yīng)是可以預(yù)期的,但也存在問題。
在胚胎植入前,我們通過對胚胎進(jìn)行單細(xì)胞全基因組測序來檢測其脫靶效應(yīng)。我們使用了一種放大的方法來最小化假陽性率,以獲得真實(shí)的結(jié)果。
其他實(shí)驗(yàn)室也采用了同樣的方法,但我們更進(jìn)一步,對親本基因組進(jìn)行測序,尋找存在于親本細(xì)胞但不在測序基因組中的危險(xiǎn)位點(diǎn)。
我們添加了基因組位點(diǎn),以便對潛在傳遞位點(diǎn)進(jìn)行無偏倚評估。我們對CRISPR設(shè)計(jì)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)預(yù)測,用于錯配引導(dǎo)的計(jì)算設(shè)計(jì)。
最后,我們導(dǎo)入親本基因組,這提高了靈敏度,并允許我們檢測每個胚胎特有的新風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn),這些位點(diǎn)來自SNPs。
我們能夠可視化個體化的脫靶效應(yīng)熱點(diǎn)池,每個胚胎大約有1萬個位點(diǎn)。我們使用全基因組測序來評估這些位點(diǎn),并通過單細(xì)胞測序驗(yàn)證任何的新發(fā)現(xiàn)。
在全基因組無偏倚法鑒定的潛在切割位點(diǎn)中,全基因組測序數(shù)據(jù)未見明顯的切割位點(diǎn)。使用我們的CRISPR設(shè)計(jì)軟件,在50個人類胚胎中任何一個可能的危險(xiǎn)部位都沒有觀察到切割活性。
6、hESC細(xì)胞系脫靶效應(yīng)評估
我們研究了hESC細(xì)胞系的脫靶效應(yīng)。我們沒有親代供體基因組,但我們能夠識別出一個潛在的脫靶位點(diǎn)。這個脫靶位點(diǎn)處在非基因區(qū)域,雖然我們不能確定這是遺傳還是編輯造成的。
在這里,可以看到19個存活胚胎的編輯效率。我們對胚胎進(jìn)行了PGD和全基因組測序。沒有識別出脫靶位點(diǎn)。
在一個胚胎中,我們在目標(biāo)位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了6kb堿基的缺失,除了CCR5,其他基因沒有受到影響。CCR5基因于其他基因之間的距離可以防止基因缺失的風(fēng)險(xiǎn),這些檢測通過下一代測序技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
7、植入胚胎
現(xiàn)在我主要講雙胞胎的懷孕問題。我們對雙親進(jìn)行了測序來檢測脫靶效應(yīng)。母親呈HIV陰性;父親是艾滋病毒呈陽性,攜帶無法檢測到的HIV病毒量。精子需要清洗以防其傳播。我們在懷孕期間進(jìn)行了DNA取樣,露露和娜娜正常健康。
出生后,我們對幾種不同的組織進(jìn)行了測序。植入前遺傳學(xué)檢測顯示有兩個基因位點(diǎn)被編輯。一種是移碼突變,它可以縮短CCR5蛋白,類似于自然保護(hù)變異。
我們告知了這對夫婦這意味著什么,提醒他們可以選擇不經(jīng)植入子宮就中斷試驗(yàn),或者選擇胚胎。這對夫婦選擇植入這個胚胎并開始雙胚胎懷孕。
8、后續(xù)檢測
除了桑格測序以外,我們還向志愿者報(bào)告了全基因組測序的數(shù)據(jù),覆蓋了80%的基因。全基因組測序測序的時候發(fā)現(xiàn)了一個脫靶效應(yīng)。在胚胎植入前,我們告知了志愿者有脫靶的風(fēng)險(xiǎn)。但血液檢測是并沒有發(fā)現(xiàn)脫靶效應(yīng)。
嬰兒出生后我們對臍帶血(主要是胎兒的血液)進(jìn)行深度測序,通過植入前基因診斷確定了基因編輯的結(jié)果,Sanger測序的結(jié)果同樣一致。
深度測序和Sanger測序都沒有檢測到脫靶效應(yīng)。隨后我們進(jìn)行了全基因組測序,其中臍帶血的測序深度為100X、其他組織為30X。這個過程中沒有發(fā)現(xiàn)脫靶效應(yīng),在全基因組測序過程中也沒有發(fā)現(xiàn)大的缺失。
接下來,我們想繼續(xù)進(jìn)行評估,包括通過血液檢測判斷HIV感染的可能性,同時還將進(jìn)一步研究嵌合組織中的脫靶效應(yīng)。
我們計(jì)劃對雙胞胎進(jìn)行為期18年的檢測,希望他們在成年后能繼續(xù)配合我們的試驗(yàn)。謝謝!
問答環(huán)節(jié)
1、關(guān)于試驗(yàn)前
問:你對其他胚胎做了什么,它們也被移植了嗎?
答:有7對夫婦參與試驗(yàn),但鑒于目前的情況,臨床試驗(yàn)暫停了。
問:你在臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)中得到了什么反饋,團(tuán)隊(duì)規(guī)模有多大,是否獲得了批準(zhǔn)?
答:最早我和幾位科學(xué)家、一名醫(yī)生進(jìn)行了交談,來了解CCR5是否是一個可行的位點(diǎn)。后來我得到了一些數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)我在2017年的冷泉港和伯克利基因組編輯會議上進(jìn)行了展示。在這個會議上,我也和其他人進(jìn)行了交談,得到了積極的反饋,以及一些批評和建設(shè)性意見。
除了科學(xué)家,我也和來自哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)等美國的一些頂尖的倫理學(xué)家進(jìn)行了交談,并向來訪的科學(xué)家展示了我的數(shù)據(jù)。
在開始臨床實(shí)驗(yàn)室,我們起草了一份知情同意書,隨后,一切按原計(jì)劃進(jìn)行。
問:知情同意書有多少人參與,并且認(rèn)為是合理的?
答:4個人。
問:這份同意書是個人或者團(tuán)隊(duì)擬定的,還是與患者有交流?
答:團(tuán)隊(duì)先跟志愿者交流了2個小時。一個月后,志愿者來到深圳,我親自帶他們?nèi)ヒ娏肆硪晃唤淌冢⒔榻B了這次試驗(yàn)。
問:你有直接參與嗎?
答:有,我也向他們介紹了脫靶效應(yīng)、以及其他信息。
問:這對志愿者是怎么招募的?招募條件是什么?
答:是通過一個艾滋病志愿者組織。
現(xiàn)場排隊(duì)提問的科學(xué)家和媒體
2、關(guān)于倫理
問:我并不認(rèn)為這項(xiàng)試驗(yàn)背后有未滿足的醫(yī)學(xué)需求。父親雖然是攜帶者,但通過清洗依然可以避免胚胎感染。請解釋下對這幾名特定患者來說,存在什么為滿足需求?
答:為什么說CCR5的編輯是未滿足的需求?我覺得這不是給特定的患者,而是對于整個HIV感染群體的。目前我們還沒有HIV疫苗。我也和一些患者談過,有些患者的村莊里,30%的人都感染了艾滋病。事實(shí)上,我對我們的成果感到自豪。對于這個孩子,她能對HIV病毒產(chǎn)生免疫力。我會更加努力地工作,終身為她們負(fù)責(zé)。
問:我打斷一下,目前還有其他在懷孕的母親嗎?
答:還有1名,但現(xiàn)在還在懷孕早期。
問:能否介紹一下,具體的倫理是怎么通過的?然后能否詳細(xì)介紹下未來對于這兩名孩子的治療篩查計(jì)劃?
答:你身邊是否會孩子、有朋友會得嚴(yán)重的疾?他們需要幫助。對于患者來說,我們擁有技術(shù),技術(shù)得到越早的應(yīng)用,就能造福更多人。
未來我會保持透明和公開,向全世界公開孩子的生理信息,大家一起決定下一步。
問:我的問題是更直接的。未來你將如何對這兩名孩子負(fù)責(zé)?你會向世界公布孩子們的身份嗎?如果不公布,又怎么能確認(rèn)她們是否真的獲得了成效?全世界都很關(guān)注她們是否健康。
答:按照規(guī)定,我們不能公布患者的具體身份。我們會把數(shù)據(jù)遞交給監(jiān)管部門和專家。
3、關(guān)于患者知情同意
問:如何說服志愿者?
答:這些志愿者都有良好的教育背景,他們對艾滋病最前沿的治療藥物和資料方法、研究都有所了解。另外,他們也通過社交平臺了解艾滋病研究的最新進(jìn)展。試驗(yàn)開始前志愿者都簽署了知情同意書,他們對基因編輯技術(shù)的潛在影響和好處都有所了解。
問:回到透明度的問題。你是否愿意將知情同意書、手稿和試驗(yàn)細(xì)節(jié)在biorxiv.org或公共網(wǎng)站上公布。
答:是的,知情同意書已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上公布了,搜索我的名字就可以找到。至于手稿,在起草稿件的時候,其實(shí)還有其他4個人參與。我會征求他們的意見,在這之后可能會提交到biorxiv。
問:你如何跟志愿者解釋風(fēng)險(xiǎn)的,他們是不是真的理解到了這背后的含義?
答:我們交流溝通的時間長達(dá)1小時10分鐘。當(dāng)時是在一間會議室里,除了那對夫婦,還有另外兩名觀察員。在簽署知情同意書之前,他們已經(jīng)拿到了打印好的復(fù)印件。
問:他們能讀懂嗎?
答:是的。他們受過很好的教育。從第一頁到第20頁,我逐字逐段的跟他們解釋。在這個過程中,他們有權(quán)提出任何疑問。最后我給了他們一段時間商量,他們可以把知情同意書帶回家再做決定。
問:團(tuán)隊(duì)成員是不是第一次草擬知情同意書?
答:知情同意書有兩個版本,第一個是非正式的,是我實(shí)驗(yàn)室小組成員擬定的。第二個比較正式,是我們一起擬定的。起草之前,我閱讀了NIH關(guān)于知情同意書的指南。
4、關(guān)于資金來源
問:能否解釋一下這項(xiàng)研究的資金來源?
答:開始這個項(xiàng)目的時候,我還是一所大學(xué)的教授,也就是三年前。最早的資金來源是我在大學(xué)里的工資,病人的醫(yī)療支出由我自己來承擔(dān)。另外一部分測序所產(chǎn)生的費(fèi)用則由大學(xué)創(chuàng)業(yè)基金支付。
問:所以沒有來自產(chǎn)業(yè)或公司的資金?我想說得更清楚一點(diǎn),你參與了一家公司,那個公司沒有參與這個項(xiàng)目嗎?
答:我所在的公司既沒有參與這個項(xiàng)目,也沒有提供任何人員、空間和設(shè)備。
問:志愿者家庭為此付過錢嗎,或者支付其中一部分?有過金錢支付的行為嗎?
答:我們在知情同意書中表明了,我們會支付所有的醫(yī)療費(fèi)用,所以不會因?yàn)檫@個項(xiàng)目向他們收取任何費(fèi)用。
問:誰應(yīng)該對這些患者負(fù)責(zé)?你們?nèi)绾蜗蛩麄兲峁┽t(yī)療服務(wù)?由于受到嚴(yán)格的監(jiān)督,你會如何評估他們的心理健康狀況,疫苗接種和神經(jīng)發(fā)育的結(jié)果如何?
答:知情同意書提供了定期血液檢測和其他醫(yī)療程序的相關(guān)信息。這些都可以在知情同意書中找到。
5、為什么秘密進(jìn)行試驗(yàn)
問:你提到你做了單細(xì)胞全基因組測序。據(jù)我所知,目前還沒有可靠成熟的技術(shù)來進(jìn)行單細(xì)胞全基因組測序。你是怎么做到的?
還有一個共識,無論是中國還是國際,是不允許對種系進(jìn)行基因組編輯。這你為什么選擇越過這條紅線?選擇秘密進(jìn)行這項(xiàng)臨床試驗(yàn)?
答:我們只能從胚細(xì)胞中提取3到5個細(xì)胞進(jìn)行活檢。然后,我們會對單個細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增。就目前的技術(shù)水平,可能會得到單細(xì)胞95%或者80-85%的基因組覆蓋率。雖然可能會產(chǎn)生脫靶效應(yīng),但我們不只是看這一個胚胎,我們可以通過同時觀察多個目標(biāo),來了解發(fā)生了多少脫靶效應(yīng)。
問:為什么要這么保密?
答:我一直在科學(xué)界工作。我在伯克利冷泉港和一個亞洲會議上發(fā)表過演講,向他們征求意見。那時我也就倫理問題咨詢過美國的專家。
6、對兩個孩子的未來影響
問:人們提出了許多科學(xué)問題。這兩個孩子中,一個是對HIV免疫的,但另一個并不一定,他們在基因特性上是有差別的,他們是否會受到不同的對待?
答:我對此進(jìn)行了深刻的思考。首先是尊重孩子的自主權(quán),這些工具不應(yīng)該被用來控制他們的未來,他們應(yīng)該有選擇的自由。第二個是鼓勵孩子們發(fā)掘自己的全部潛能,追求自己的生活。
問:在基因被編輯前,這些孩子沒有你所謂的自主權(quán),他們的基因型可能會影響他們的成長。這會影響他們的認(rèn)知或者他們的父母嗎?
答:他們的父母知道他們是被進(jìn)行過基因編輯的。
問:最后一個問題是,如果這是你的孩子,你會這樣做嗎?
答:如果是我的孩子,在同樣的情況下,我會試一試。
備注: 現(xiàn)場為英文演講,編譯中可能有不準(zhǔn)確之處。以原文內(nèi)容為準(zhǔn)。
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