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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】

2018-11-30 08:33
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“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目、科技部確認基因編輯嬰兒已出生。在前兩日的一片輿論和譴責聲中,賀建奎沒有露面、亦未作出任何正面回應。

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。在對實驗進行介紹和匯報之后,賀建奎回答了科學家和媒體的提問,動脈網對現(xiàn)場演講和問答環(huán)節(jié)進行了整理:

本文只是為讀者提供信息,并不代表動脈網支持或者反對文中的具體觀點。

演講內容

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場所發(fā)表演講之前就從學界內被傳出去了,而且沒有經過這次會議之前的同行審查程序。(被拍照打斷)

這項研究已提交給一本科學雜志進行審查了。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確報道這些研究。我也感謝我的大學,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),并將重點放在人和猴子上。

艾滋預防

人類在艾滋病預防治療方面取得了可喜的進展,但是新感染人數(shù)仍然是聯(lián)合國目標的三倍。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險比其他嬰兒高出許多許多倍。這是一個嚴重的問題。這種情況往往使感染的嚴重程度更加嚴重。

天然的CCR5突變對HIV1具有很強的抵抗性

在一些歐洲國家,多達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進行CCR5基因敲除,以研究“跨代效應”( multi-generation effect)。我們獲得了第三代CCR5缺失小鼠,并且通過Western blot和流式細胞術證實敲除成功。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設計

然后我們開始評估sgRNA是否可以設計用于人類的CCR5。我們評估了?32變體起始的位點有可能的靶向RNA。我們的發(fā)現(xiàn)表明不會發(fā)生脫靶效應。以前的一些論文也評估了類似的sg4位點,也沒有檢測出脫靶效應。

3、猴子試驗

sg4誘導了人類細胞系、人類胚胎中最有效的基因編輯活動。由于這個靶點在猴子基因組中是保守的,我們可以用食蟹猴(M. fascicularis)來進一步評估這個靶點。

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,這與其他研究的結果相同。多次重復實驗結果相同,這同時還減少了嵌合情況。

單細胞測序技術

為了更仔細地觀察鑲嵌現(xiàn)象,我們還對幾個胚胎中的每個細胞進行了測序。這些胚胎是處在1 、2 、3-細胞階段。

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,我們探索了一些策略,通過在2-細胞階段再次注射Cas9來減少嵌合。

我們擴大了樣本量,并在雙親中跨周期觀察到相同的實驗結果。

4、用于人類胚胎的實驗方法

然后我們想看看這個實驗計劃是否可以被用于成人類胚胎。正如其他人所報告的,Cas9是最有效的傳遞形式。

調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胞系。

結果分析是正常的,核型正常。經染色和流式細胞儀檢測,胚胎干細胞標志物表達正常。這種胚胎干細胞也形成了所有三種胚層,這是安全的標志。

5、脫靶效應檢測

另一個安全問題是脫靶效應的影響。胚胎是位于生命的單個或少數(shù)細胞階段,任何脫靶效應都會造成非常嚴重的后果,并有可能擴展到全身。在成人基因治療中,脫靶效應是可以預期的,但也存在問題。

在胚胎植入前,我們通過對胚胎進行單細胞全基因組測序來檢測其脫靶效應。我們使用了一種放大的方法來最小化假陽性率,以獲得真實的結果。

其他實驗室也采用了同樣的方法,但我們更進一步,對親本基因組進行測序,尋找存在于親本細胞但不在測序基因組中的危險位點。

我們添加了基因組位點,以便對潛在傳遞位點進行無偏倚評估。我們對CRISPR設計進行了計算機預測,用于錯配引導的計算設計。

最后,我們導入親本基因組,這提高了靈敏度,并允許我們檢測每個胚胎特有的新風險位點,這些位點來自SNPs。

我們能夠可視化個體化的脫靶效應熱點池,每個胚胎大約有1萬個位點。我們使用全基因組測序來評估這些位點,并通過單細胞測序驗證任何的新發(fā)現(xiàn)。

在全基因組無偏倚法鑒定的潛在切割位點中,全基因組測序數(shù)據(jù)未見明顯的切割位點。使用我們的CRISPR設計軟件,在50個人類胚胎中任何一個可能的危險部位都沒有觀察到切割活性。

6、hESC細胞系脫靶效應評估

我們研究了hESC細胞系的脫靶效應。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。這個脫靶位點處在非基因區(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。我們對胚胎進行了PGD和全基因組測序。沒有識別出脫靶位點。

在一個胚胎中,我們在目標位點發(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險,這些檢測通過下一代測序技術來實現(xiàn)。

7、植入胚胎

現(xiàn)在我主要講雙胞胎的懷孕問題。我們對雙親進行了測序來檢測脫靶效應。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行了測序。植入前遺傳學檢測顯示有兩個基因位點被編輯。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植入子宮就中斷試驗,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。在胚胎植入前,我們告知了志愿者有脫靶的風險。但血液檢測是并沒有發(fā)現(xiàn)脫靶效應。

嬰兒出生后我們對臍帶血(主要是胎兒的血液)進行深度測序,通過植入前基因診斷確定了基因編輯的結果,Sanger測序的結果同樣一致。

深度測序和Sanger測序都沒有檢測到脫靶效應。隨后我們進行了全基因組測序,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,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,同時還將進一步研究嵌合組織中的脫靶效應。

我們計劃對雙胞胎進行為期18年的檢測,希望他們在成年后能繼續(xù)配合我們的試驗。謝謝!

問答環(huán)節(jié)

1、關于試驗前

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,但鑒于目前的情況,臨床試驗暫停了。

問:你在臨床試驗設計中得到了什么反饋,團隊規(guī)模有多大,是否獲得了批準?

答:最早我和幾位科學家、一名醫(yī)生進行了交談,來了解CCR5是否是一個可行的位點。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行了展示。在這個會議上,我也和其他人進行了交談,得到了積極的反饋,以及一些批評和建設性意見。

除了科學家,我也和來自哈佛大學、斯坦福大學等美國的一些頂尖的倫理學家進行了交談,并向來訪的科學家展示了我的數(shù)據(jù)。

在開始臨床實驗室,我們起草了一份知情同意書,隨后,一切按原計劃進行。

問:知情同意書有多少人參與,并且認為是合理的?

答:4個人。

問:這份同意書是個人或者團隊擬定的,還是與患者有交流?

答:團隊先跟志愿者交流了2個小時。一個月后,志愿者來到深圳,我親自帶他們去見了另一位教授,并介紹了這次試驗。

問:你有直接參與嗎?

答:有,我也向他們介紹了脫靶效應、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)場排隊提問的科學家和媒體

2、關于倫理

問:我并不認為這項試驗背后有未滿足的醫(yī)學需求。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病毒產生免疫力。我會更加努力地工作,終身為她們負責。

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?然后能否詳細介紹下未來對于這兩名孩子的治療篩查計劃?

答:你身邊是否會孩子、有朋友會得嚴重的疾病?他們需要幫助。對于患者來說,我們擁有技術,技術得到越早的應用,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責?你會向世界公布孩子們的身份嗎?如果不公布,又怎么能確認她們是否真的獲得了成效?全世界都很關注她們是否健康。

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展。試驗開始前志愿者都簽署了知情同意書,他們對基因編輯技術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、手稿和試驗細節(jié)在biorxiv.org或公共網站上公布。

答:是的,知情同意書已經在網絡上公布了,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險的,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1小時10分鐘。當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,他們已經拿到了打印好的復印件。

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:團隊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,是我實驗室小組成員擬定的。第二個比較正式,是我們一起擬定的。起草之前,我閱讀了NIH關于知情同意書的指南。

4、關于資金來源

問:能否解釋一下這項研究的資金來源?

答:開始這個項目的時候,我還是一所大學的教授,也就是三年前。最早的資金來源是我在大學里的工資,病人的醫(yī)療支出由我自己來承擔。另外一部分測序所產生的費用則由大學創(chuàng)業(yè)基金支付。

問:所以沒有來自產業(yè)或公司的資金?我想說得更清楚一點,你參與了一家公司,那個公司沒有參與這個項目嗎?

答:我所在的公司既沒有參與這個項目,也沒有提供任何人員、空間和設備。

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)療費用,所以不會因為這個項目向他們收取任何費用。

問:誰應該對這些患者負責?你們如何向他們提供醫(yī)療服務?由于受到嚴格的監(jiān)督,你會如何評估他們的心理健康狀況,疫苗接種和神經發(fā)育的結果如何?

答:知情同意書提供了定期血液檢測和其他醫(yī)療程序的相關信息。這些都可以在知情同意書中找到。

5、為什么秘密進行試驗

問:你提到你做了單細胞全基因組測序。據(jù)我所知,目前還沒有可靠成熟的技術來進行單細胞全基因組測序。你是怎么做到的?

還有一個共識,無論是中國還是國際,是不允許對種系進行基因組編輯。這你為什么選擇越過這條紅線?選擇秘密進行這項臨床試驗?

答:我們只能從胚細胞中提取3到5個細胞進行活檢。然后,我們會對單個細胞進行擴增。就目前的技術水平,可能會得到單細胞95%或者80-85%的基因組覆蓋率。雖然可能會產生脫靶效應,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,來了解發(fā)生了多少脫靶效應。

問:為什么要這么保密?

答:我一直在科學界工作。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:我對此進行了深刻的思考。首先是尊重孩子的自主權,這些工具不應該被用來控制他們的未來,他們應該有選擇的自由。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,他們的基因型可能會影響他們的成長。這會影響他們的認知或者他們的父母嗎?

答:他們的父母知道他們是被進行過基因編輯的。

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,編譯中可能有不準確之處。以原文內容為準。

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