CRISPR婴儿的生命可能缩短

当Jiankui He去年通过编辑双胞胎女孩的基因组来震惊世界时，他提出了CCR5-Δ32突变可以保护婴儿免受HIV感染的理由。科学界不仅广泛谴责这一理由，而且加州大学伯克利分校的新研究表明，这种突变实际上可能会缩短双胞胎的生命。

研究人员使用英国生物银行409,693名个体的基因分型和死亡登记信息来研究CCR5-Δ32突变的适应性影响。他们发现，具有两个基因突变拷贝的人在41到78岁之间的死亡率显着高于有一个或没有拷贝的人。作者“估计，对于Δ32等位基因纯合的个体，全因死亡率增加21%。”

这项研究发表在Nature Medicine的一篇题为“CCR5-Δ32在人类纯合状态下有害”的论文中。

“除了与CRISPR婴儿有关的许多伦理问题之外，事实是，就目前的知识而言，尝试引入突变而不知道这些突变所起作用的完全影响仍然是非常危险的，”Rasmus Nielsen说，博士，加州大学伯克利分校综合生物学教授。“在这种情况下，它可能不是大多数人想要的突变。实际上，平均而言，实际上你更糟糕。“

以前的研究已将基因CCR5的两个突变拷贝相关联，流感感染后死亡率增加了四倍，总体死亡率越高，可能反映出流感死亡的可能性越大。但研究人员表示，可能存在任何数量的解释，因为CCR5编码的蛋白质，以及不再适用于那些在基因的两个拷贝中具有突变的蛋白质，都涉及许多身体功能。

“因为一个基因可能影响多种性状，并且因为根据环境，突变的影响可能会有很大不同，我认为在任何种系编辑中都会存在许多不确定性和未知效应，”第一作者新竹“四月”指出Wei，PhD，Neilsen实验室的博士后研究员。

基因CCR5编码一种蛋白质，该蛋白质除其他外，位于免疫细胞表面，帮助某些HIV病毒株，包括最常见的病毒株进入并感染它们。在亚洲人中，自然发生的使蛋白质失活的突变是罕见的，但在大约11%的北欧人中发现的突变可以保护他们免受HIV感染。

基因突变Δ32(Δ32)是指CCR5基因中缺失的32碱基对区段。这种突变干扰了CCR5编码的蛋白质细胞表面的定位，阻碍了HIV的结合和感染。他无法复制天然突变，但似乎产生了类似的缺失，也会使蛋白质失活。据报道，其中一对双胞胎婴儿患有一个由CRISPR-Cas9基因编辑修饰的CCR5拷贝，而另一个婴儿则编辑了两个拷贝。

但尼尔森说，灭活所有人类和大多数动物中发现的蛋白质可能会产生负面影响，特别是在纯合子时。“这是一种功能性蛋白质，我们知道它对生物体有影响，并且它在许多不同物种中都很保守，所以很可能一种破坏蛋白质的突变平均对你不利，”尼尔森说过。“否则，进化机制很久以前就会摧毁这种蛋白质。”

在他的实验公开后，研究当前遗传变异以了解人类，动物和植物性状起源的尼尔森和魏决​​定使用英国生物银行的数据研究CCR5-Δ32突变的影响。该数据库包含与其医疗记录相关的50万英国公民的基因组信息。

两项独立测量表明，有两个突变基因的死亡率较高。在数据库中登记的两个突变的人数少于预期，表明他们的死亡率高于一般人群。从40岁到78岁，幸存的人数少于预期。

“入学前的比例和入学后的生存率都说明了同样的情况，即如果你有两个突变体，那么你的生存率或死亡率都会降低，”尼尔森说。“只有两个人的副本缺乏。”

尼尔森表示，由于Δ32突变在北欧人中比较常见，因此必须在某些时候受到自然选择的青睐，尽管可能不是为了预防艾滋病毒，因为自20世纪80年代以来病毒一直在人类中传播。

Wei说，有些证据表明这种突变与中风后存活率的增加以及对天花和黄病毒的保护有关，后者包括登革热，寨卡病毒和西尼罗河病毒。研究人员表示，尽管存在这些可能的益处，但在成体体细胞和胚胎生殖细胞中产生基因突变的潜在意外影响仍然存在争议。

“我认为现阶段有很多关于基因功能的事情是未知的，”魏说。“CRISPR技术现在用于种系编辑太危险了。”