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賀建奎現(xiàn)場(chǎng)演講及問(wèn)答全文(現(xiàn)身人類基因組編輯國(guó)際峰會(huì))【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(huì)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(méi)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(guó)際峰會(huì)。在對(duì)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(wèn),動(dòng)脈網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)演講和問(wèn)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(dòng)脈網(wǎng)支持或者反對(duì)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(gè)消息在一個(gè)科學(xué)場(chǎng)所發(fā)表演講之前就從學(xué)界內(nèi)被傳出去了,而且沒(méi)有經(jīng)過(guò)這次會(huì)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(gè)月前我們接觸過(guò)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(duì)這些研究毫不知情。感謝您分享與我的智慧,以及學(xué)界對(duì)這些數(shù)據(jù)的討論和提供的這個(gè)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(guó)目標(biāo)的三倍。在一些國(guó)家,特別是發(fā)展中國(guó)家,艾滋病毒仍然是導(dǎo)致死亡的十大原因之一。

對(duì)于艾滋病毒陽(yáng)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(gè)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(gè)嚴(yán)重的問(wèn)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(duì)HIV1具有很強(qiáng)的抵抗性

在一些歐洲國(guó)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(guò)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(píng)價(jià)也無(wú)差異。

2、人類CCR5-sgRNA設(shè)計(jì)

然后我們開(kāi)始評(píng)估sgRNA是否可以設(shè)計(jì)用于人類的CCR5。我們?cè)u(píng)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(huì)發(fā)生脫靶效應(yīng)。以前的一些論文也評(píng)估了類似的sg4位點(diǎn),也沒(méi)有檢測(cè)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(dòng)。由于這個(gè)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(lái)進(jìn)一步評(píng)估這個(gè)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(shí)還減少了嵌合情況。

單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)

為了更仔細(xì)地觀察鑲嵌現(xiàn)象,我們還對(duì)幾個(gè)胚胎中的每個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)序。這些胚胎是處在1 、2 、3-細(xì)胞階段。

通過(guò)二次注射提高Cas9效率

由于Cas9降解快且需要時(shí)間找到正確的靶點(diǎn),我們探索了一些策略,通過(guò)在2-細(xì)胞階段再次注射Cas9來(lái)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(gè)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(shí)候在基因組編輯研討會(huì)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(cè),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(cè)

另一個(gè)安全問(wèn)題是脫靶效應(yīng)的影響。胚胎是位于生命的單個(gè)或少數(shù)細(xì)胞階段,任何脫靶效應(yīng)都會(huì)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(wèn)題。

在胚胎植入前,我們通過(guò)對(duì)胚胎進(jìn)行單細(xì)胞全基因組測(cè)序來(lái)檢測(cè)其脫靶效應(yīng)。我們使用了一種放大的方法來(lái)最小化假陽(yáng)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(duì)親本基因組進(jìn)行測(cè)序,尋找存在于親本細(xì)胞但不在測(cè)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(duì)潛在傳遞位點(diǎn)進(jìn)行無(wú)偏倚評(píng)估。我們對(duì)CRISPR設(shè)計(jì)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè),用于錯(cuò)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(cè)每個(gè)胚胎特有的新風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn),這些位點(diǎn)來(lái)自SNPs。

我們能夠可視化個(gè)體化的脫靶效應(yīng)熱點(diǎn)池,每個(gè)胚胎大約有1萬(wàn)個(gè)位點(diǎn)。我們使用全基因組測(cè)序來(lái)評(píng)估這些位點(diǎn),并通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序驗(yàn)證任何的新發(fā)現(xiàn)。

在全基因組無(wú)偏倚法鑒定的潛在切割位點(diǎn)中,全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)未見(jiàn)明顯的切割位點(diǎn)。使用我們的CRISPR設(shè)計(jì)軟件,在50個(gè)人類胚胎中任何一個(gè)可能的危險(xiǎn)部位都沒(méi)有觀察到切割活性。

6、hESC細(xì)胞系脫靶效應(yīng)評(píng)估

我們研究了hESC細(xì)胞系的脫靶效應(yīng)。我們沒(méi)有親代供體基因組,但我們能夠識(shí)別出一個(gè)潛在的脫靶位點(diǎn)。這個(gè)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(gè)存活胚胎的編輯效率。我們對(duì)胚胎進(jìn)行了PGD和全基因組測(cè)序。沒(méi)有識(shí)別出脫靶位點(diǎn)。

在一個(gè)胚胎中,我們?cè)谀繕?biāo)位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了6kb堿基的缺失,除了CCR5,其他基因沒(méi)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(cè)通過(guò)下一代測(cè)序技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

7、植入胚胎

現(xiàn)在我主要講雙胞胎的懷孕問(wèn)題。我們對(duì)雙親進(jìn)行了測(cè)序來(lái)檢測(cè)脫靶效應(yīng)。母親呈HIV陰性;父親是艾滋病毒呈陽(yáng)性,攜帶無(wú)法檢測(cè)到的HIV病毒量。精子需要清洗以防其傳播。我們?cè)趹言衅陂g進(jìn)行了DNA取樣,露露和娜娜正常健康。

出生后,我們對(duì)幾種不同的組織進(jìn)行了測(cè)序。植入前遺傳學(xué)檢測(cè)顯示有兩個(gè)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(duì)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(duì)夫婦選擇植入這個(gè)胚胎并開(kāi)始雙胚胎懷孕。

8、后續(xù)檢測(cè)

除了桑格測(cè)序以外,我們還向志愿者報(bào)告了全基因組測(cè)序的數(shù)據(jù),覆蓋了80%的基因。全基因組測(cè)序測(cè)序的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(cè)是并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脫靶效應(yīng)。

嬰兒出生后我們對(duì)臍帶血(主要是胎兒的血液)進(jìn)行深度測(cè)序,通過(guò)植入前基因診斷確定了基因編輯的結(jié)果,Sanger測(cè)序的結(jié)果同樣一致。

深度測(cè)序和Sanger測(cè)序都沒(méi)有檢測(cè)到脫靶效應(yīng)。隨后我們進(jìn)行了全基因組測(cè)序,其中臍帶血的測(cè)序深度為100X、其他組織為30X。這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脫靶效應(yīng),在全基因組測(cè)序過(guò)程中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大的缺失。

接下來(lái),我們想繼續(xù)進(jìn)行評(píng)估,包括通過(guò)血液檢測(cè)判斷HIV感染的可能性,同時(shí)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(duì)雙胞胎進(jìn)行為期18年的檢測(cè),希望他們?cè)诔赡旰竽芾^續(xù)配合我們的試驗(yàn)。謝謝!

問(wèn)答環(huán)節(jié)

1、關(guān)于試驗(yàn)前

問(wèn):你對(duì)其他胚胎做了什么,它們也被移植了嗎?

答:有7對(duì)夫婦參與試驗(yàn),但鑒于目前的情況,臨床試驗(yàn)暫停了。

問(wèn):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(lái)了解CCR5是否是一個(gè)可行的位點(diǎn)。后來(lái)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(huì)議上進(jìn)行了展示。在這個(gè)會(huì)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(píng)和建設(shè)性意見(jiàn)。

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

在開(kāi)始臨床實(shí)驗(yàn)室,我們起草了一份知情同意書(shū),隨后,一切按原計(jì)劃進(jìn)行。

問(wèn):知情同意書(shū)有多少人參與,并且認(rèn)為是合理的?

答:4個(gè)人。

問(wèn):這份同意書(shū)是個(gè)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(gè)小時(shí)。一個(gè)月后,志愿者來(lái)到深圳,我親自帶他們?nèi)ヒ?jiàn)了另一位教授,并介紹了這次試驗(yàn)。

問(wèn):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(wèn):這對(duì)志愿者是怎么招募的?招募條件是什么?

答:是通過(guò)一個(gè)艾滋病志愿者組織。

現(xiàn)場(chǎng)排隊(duì)提問(wèn)的科學(xué)家和媒體

2、關(guān)于倫理

問(wèn):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(guò)清洗依然可以避免胚胎感染。請(qǐng)解釋下對(duì)這幾名特定患者來(lái)說(shuō),存在什么為滿足需求?

答:為什么說(shuō)CCR5的編輯是未滿足的需求?我覺(jué)得這不是給特定的患者,而是對(duì)于整個(gè)HIV感染群體的。目前我們還沒(méi)有HIV疫苗。我也和一些患者談過(guò),有些患者的村莊里,30%的人都感染了艾滋病。事實(shí)上,我對(duì)我們的成果感到自豪。對(duì)于這個(gè)孩子,她能對(duì)HIV病毒產(chǎn)生免疫力。我會(huì)更加努力地工作,終身為她們負(fù)責(zé)。

問(wèn):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(wèn):能否介紹一下,具體的倫理是怎么通過(guò)的?然后能否詳細(xì)介紹下未來(lái)對(duì)于這兩名孩子的治療篩查計(jì)劃?

答:你身邊是否會(huì)孩子、有朋友會(huì)得嚴(yán)重的疾?他們需要幫助。對(duì)于患者來(lái)說(shuō),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(lái)我會(huì)保持透明和公開(kāi),向全世界公開(kāi)孩子的生理信息,大家一起決定下一步。

問(wèn):我的問(wèn)題是更直接的。未來(lái)你將如何對(duì)這兩名孩子負(fù)責(zé)?你會(huì)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(huì)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(wèn):如何說(shuō)服志愿者?

答:這些志愿者都有良好的教育背景,他們對(duì)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(guò)社交平臺(tái)了解艾滋病研究的最新進(jìn)展。試驗(yàn)開(kāi)始前志愿者都簽署了知情同意書(shū),他們對(duì)基因編輯技術(shù)的潛在影響和好處都有所了解。

問(wèn):回到透明度的問(wèn)題。你是否愿意將知情同意書(shū)、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(shū)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(shí)候,其實(shí)還有其他4個(gè)人參與。我會(huì)征求他們的意見(jiàn),在這之后可能會(huì)提交到biorxiv。

問(wèn):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(shí)間長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)10分鐘。當(dāng)時(shí)是在一間會(huì)議室里,除了那對(duì)夫婦,還有另外兩名觀察員。在簽署知情同意書(shū)之前,他們已經(jīng)拿到了打印好的復(fù)印件。

問(wèn):他們能讀懂嗎?

答:是的。他們受過(guò)很好的教育。從第一頁(yè)到第20頁(yè),我逐字逐段的跟他們解釋。在這個(gè)過(guò)程中,他們有權(quán)提出任何疑問(wèn)。最后我給了他們一段時(shí)間商量,他們可以把知情同意書(shū)帶回家再做決定。

問(wèn):團(tuán)隊(duì)成員是不是第一次草擬知情同意書(shū)?

答:知情同意書(shū)有兩個(gè)版本,第一個(gè)是非正式的,是我實(shí)驗(yàn)室小組成員擬定的。第二個(gè)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(shū)的指南。

4、關(guān)于資金來(lái)源

問(wèn):能否解釋一下這項(xiàng)研究的資金來(lái)源?

答:開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候,我還是一所大學(xué)的教授,也就是三年前。最早的資金來(lái)源是我在大學(xué)里的工資,病人的醫(yī)療支出由我自己來(lái)承擔(dān)。另外一部分測(cè)序所產(chǎn)生的費(fèi)用則由大學(xué)創(chuàng)業(yè)基金支付。

問(wèn):所以沒(méi)有來(lái)自產(chǎn)業(yè)或公司的資金?我想說(shuō)得更清楚一點(diǎn),你參與了一家公司,那個(gè)公司沒(méi)有參與這個(gè)項(xiàng)目嗎?

答:我所在的公司既沒(méi)有參與這個(gè)項(xiàng)目,也沒(méi)有提供任何人員、空間和設(shè)備。

問(wèn):志愿者家庭為此付過(guò)錢嗎,或者支付其中一部分?有過(guò)金錢支付的行為嗎?

答:我們?cè)谥橥鈺?shū)中表明了,我們會(huì)支付所有的醫(yī)療費(fèi)用,所以不會(huì)因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目向他們收取任何費(fèi)用。

問(wèn):誰(shuí)應(yīng)該對(duì)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(huì)如何評(píng)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(shū)提供了定期血液檢測(cè)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(shū)中找到。

5、為什么秘密進(jìn)行試驗(yàn)

問(wèn):你提到你做了單細(xì)胞全基因組測(cè)序。據(jù)我所知,目前還沒(méi)有可靠成熟的技術(shù)來(lái)進(jìn)行單細(xì)胞全基因組測(cè)序。你是怎么做到的?

還有一個(gè)共識(shí),無(wú)論是中國(guó)還是國(guó)際,是不允許對(duì)種系進(jìn)行基因組編輯。這你為什么選擇越過(guò)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(gè)細(xì)胞進(jìn)行活檢。然后,我們會(huì)對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增。就目前的技術(shù)水平,可能會(huì)得到單細(xì)胞95%或者80-85%的基因組覆蓋率。雖然可能會(huì)產(chǎn)生脫靶效應(yīng),但我們不只是看這一個(gè)胚胎,我們可以通過(guò)同時(shí)觀察多個(gè)目標(biāo),來(lái)了解發(fā)生了多少脫靶效應(yīng)。

問(wèn):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(gè)亞洲會(huì)議上發(fā)表過(guò)演講,向他們征求意見(jiàn)。那時(shí)我也就倫理問(wèn)題咨詢過(guò)美國(guó)的專家。

6、對(duì)兩個(gè)孩子的未來(lái)影響

問(wèn):人們提出了許多科學(xué)問(wèn)題。這兩個(gè)孩子中,一個(gè)是對(duì)HIV免疫的,但另一個(gè)并不一定,他們?cè)诨蛱匦陨鲜怯胁顒e的,他們是否會(huì)受到不同的對(duì)待?

答:我對(duì)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(lái)控制他們的未來(lái),他們應(yīng)該有選擇的自由。第二個(gè)是鼓勵(lì)孩子們發(fā)掘自己的全部潛能,追求自己的生活。

問(wèn):在基因被編輯前,這些孩子沒(méi)有你所謂的自主權(quán),他們的基因型可能會(huì)影響他們的成長(zhǎng)。這會(huì)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(guò)基因編輯的。

問(wèn):最后一個(gè)問(wèn)題是,如果這是你的孩子,你會(huì)這樣做嗎?

答:如果是我的孩子,在同樣的情況下,我會(huì)試一試。

備注: 現(xiàn)場(chǎng)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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