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“基因科学编辑婴儿”背后到底用了什么术?

  南方科技大学的副教授贺建奎,突然在“第二届国际人类基因组编辑峰会”召开的前一天宣布这一爆炸性新闻。据说,通过特定的基因修改,这对婴儿出生之后“即能天然抵抗艾滋病”。

  这个爆照性实验背后的技术,其实就是被一些人称为“基因魔剪”的CRISPR-Cas9基因编辑系统。

  为何此新闻一出该教授就会被各路人士炮轰?编辑个基因让它免疫各种疾病难道不是很好?

  且慢。基因编辑向来会牵扯到伦理问题,并且特定基因的修改会不引发其他基因产生病变,这些我们都不得而知。

  那么,到底什么是基因编辑?为什么人类要研究基因编辑?之前已经在这个领域做出了哪些成果?今天我们就把基因编辑好好扒一扒。

  简单说,CRISPR 是存在于细菌中的一种基因组,其中的一些基因片段曾经攻击过这个细菌中的病毒。通过这种基因片段,细菌可以侦测并抵抗相同病毒的攻击,并摧毁其DNA。换句话说,这种基因组可以帮助细菌免疫。

  而 Cas 是一种关联蛋白,CRISPR需要依赖Cas共同组成CRISPR-Cas系统,才能形成存在于细菌中的后天免疫系统。CRISPR-Cas9系统的厉害之处在于,它是第一个可以简单高效地对特定基因位点进行切割、导致基因突变的基因编辑系统。

  CRISPR从生物学基础研究走向具体的技术应用,一般被认为在基因治疗、病毒剔除、改良动植物基因等领域最能凸显其价值,并产生现象级的技术革新,从而衍生出深远的行业影响。

  而CRISPR-Cas9 技术已经经历了超过20年漫长的发展历程:

  2006年:后天性免疫系统(即指由CRISPR和Cas蛋白组成的CRISPR-Cas系统)假设提出;

  2007年:证实了CRISPR-Cas后天性免疫系统假设,且表明Cas9蛋白可能是免疫干扰中所需的唯一一种Cas蛋白;

  2008年:发现CRISPR-Cas系统干扰病毒的方式。且发现CRISPR-Cas可以应用于真核生物细胞,而不仅仅只是无核的细菌中;

  2009年:证实Cas9蛋白是CRISPR-Cas9系统中切割DNA所需的唯一一种蛋白质;

  2013年:麻省理工学院的张锋团队第一次通过CRISPR-Cas9在人和小鼠细胞中进行了基因组编辑。

  尽管这项技术在此后不断发展,但有了CRISPR-Cas9这一工具的加持,科学家们就有能力准确且有效地编辑生命体内的部分基因了。其实,早在基因编辑婴儿诞生前,中国遍地开花的各类CRISPR-Cas9动物基因编辑实验,早已引发了国外媒体的担忧。

  近年来,中国科学家们就陆续在一些哺乳动物身上进行了一系列的试验。但是,一直以来,还没有研究机构敢于在人身上”动刀“。

  2015年10月,中科院、南京大学、广州医药研究总院等科研单位,证实培育出了世界上首例基因敲除的犬类动物模型。研究人员赖学良博士等人找到并成功剔除了迫使比格犬在发育时期停止生长肌肉的基因,即使用CRISPR-Cas9培育了“肌肉生长抑制素(MSTN)”基因敲除后的比格犬。实验所用的两只比格犬的肌肉生长没有得到限制,于是它们看起来更加强壮。

  虽然这项研究得到了中国国家自然科学基金委、中国农业部、中国科技部以及地方政府的资金支持,却引来了媒体和动物权益保护人士的批评。除了生物伦理方面的顾虑,批评者们怀疑这项实验并非出于纯粹的科研目的,而存在令人质疑的商业追求。

  2015年9月,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所的李奎教授带领他的研究团队,运用CRISPR-Cas9技术获得了一种新的猪基因模型。简单而言,就是通过这一基因编辑系统,敲除了猪的某种特定基因,再敲入能够优化猪肉肥瘦比的目标基因。

  李奎团队相信,他们的实验成果能够改良猪肉质量,产生出更高质量的食物,也可以提升猪肉的量产。这一研究成果,在2015年发表在了《自然》子刊《环球科学》上,得到了不少人的关注。

  在陕西省陕北绒山羊工程技术研究中心,研究人员屈雷博士的山羊研究团队已通过CRISPR-Cas9工具培育出了一个全新的山羊品种。这种新品种山羊拥有更粗壮的肌肉和更浓密纤长的羊毛。

  屈雷等人在早期山羊胚胎中,敲除了两个抑制羊毛和肌肉发育的基因,从而“定制”了肌肉更粗壮、羊毛更长的小山羊。屈雷在采访中表示,“在证实了基因改造家畜安全可靠后,这个新品种一定能推广开来,科学开始商业化养殖。”

  看到这里,你可能会好奇,到底这个基因改造、基因魔剪技术用来提高生产效率和商业回报似乎还挺不错。但是,这一技术是否真的安全可靠?

  从2015年起,《自然》姊妹刊物《环球科学》、《纽约时报》、《经济学人》等多种期刊分别刊登了多篇文章,对中国生物医学界利用CRISPR技术进行动物和人体实验的大胆行为进行了谴责。他们的谴责,其实是对动物实验的担忧。

  没错,尽管听起来“指哪打哪”的基因剪辑技术很不错,但它引起的担忧也很多。

  首先,当然是技术的局限性。虽然,CRISPR 能够进行精准高效的基因敲除,但科学家们发现,CRISPR 在应用过程中会产生“脱靶现象”的副作用。这种副作用容易引起不需要编辑的基因的突变,从而造成基因编辑的不确定性和技术风险。什么意思呢?就好比你可能通过基因疗法治好了脱发,却被迫患上了脚气;控制了癌症,却被迫戴上了助听器。

  其次,技术应用有待成熟。CRISPR 技术领域权威学者、哈佛医学院George Church 教授表示,当前中国利用 CRISPR 进行的研究难度和水平并不落后于美国和欧洲实验室。但是,在技术本身没有可靠的解决方案之前,仅通过大量科研经费加持来进行广泛实验,难免有追逐“风口”之嫌。

  第三,监管制度尚不完善。当前,中国得益于国家大量科研经费支持和国有科研机构规模,大胆的 CRISPR 应用试验已遍地开花。但哈佛医学院院长、干细胞生物学家 George Daley 认为,中国目前的科研实力虽然显著提升,但“仍然是国际科学界的后起之秀,且缺乏相同的机构审查传统”。

  这就说到美国的生物基因实验和临床试验了。目前,这类实验受到美国政府、行业协会、非政府组织等利益相关方的严格监管和监督像。美国食品和药物管理局(FDA)、美国病理学家学会(CAP)、美国国家卫生研究院(NIH)的国立人类基因组研究所(NCHGR)等机构,都建立了多方审批和监管流程。

  而这次两名婴儿之所以能顺利诞生,所谓的医院监管部门根本没有肩负起它应有的责任。假如孩子在未来出现生理疾病,牵扯到的不仅仅是一个家庭的幸福。

  不知道读者们对于经过基因剪辑这一技术及其影响有什么看法?欢迎留言分享!返回搜狐,查看更多

  紧接着,作为“中国临床试验注册中心(CHICT)”上所披露的试验主办单位医院的和美妇儿医院的母公司和美医疗()今日盘后立即发布了澄清公告,称并未参与任何一个环节,并坚决反对开展违反人类伦理道德及突破人类底线的相关基因实验。

  基因变异是指基因组DNA分子发生的突然的可遗传的变异。从分子水平上看,基因变异是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。

  疟疾是对人类威胁最大的一种疾病,据统计,2015年有2亿感染疟疾、近50万人死亡。疟疾是由一种寄生在蚊子体内的单细胞动物“疟原虫”传播的,由于蚊子的繁殖能力实在太强了,人类要想消灭蚊子几乎是不可能的。要想根治疟疾,其中一个办法就是让蚊子不再携带疟原虫。

  关于这个新闻,其实咚咚肿瘤科已经做过报道和解读:史无前例,一网打尽:PD1批准用于所有dMMR实体瘤

  最初在《Science》上发表研究报告的科学家之一Jennifer,牵手华人科学家张峰创立了现在的Editas Medicine(EDIT),Editas算是第一批进入基因编辑行业者,2013年创办后,A 轮和 B 轮都异常的顺利,分别融资 4300万美元和 1.2亿美元,投资者名单中看到不乏Google Ventures 等知名机构。创办3年后(2016年1月),顺利登陆纳斯达克交易所,上市之初依然备受资本的青睐,1个月内暴涨133%。

  (2) 电化学仪器: pH计 离子计 电位计 示波极谱仪 阳极溶出仪 库仑仪 电位滴定仪 电导仪

  近两年,中国在精准医疗领域政策发布也非常密集,对基因编辑等技术给予大量支持,并将精准医疗上升为国家战略,计划在2030年投入600亿元。2017年4月印发《“十三五”生物技术创新专项规划》,点明发展“新一代基因操作技术”。

  第二份数据:上述数据于2015年公布以后,科学家继续开足马力招募MSI阳性的各种各样的癌症病人来参加PD-1抗体的临床试验。

  (1)、用途:a、在常温或加热时,用作少量试剂的反应容器。 b、溶解少量固体。c、收集少量气体的容器 d、用于装置成小型气体的发生器。

  随着这几年基因测序的成本越来越低,科学家发现了一种普遍存在于细菌和古细菌中的,叫做CRISPR-Cas系统的病毒防御机制,而且通过科学家的改造,CRISPR-Cas系统变成了人类控制基因的最有利工具。

  因为CRISPR技术简单易用性,基因编辑的时间从以年为单位缩短到几天,成本降到原来的1%,甚至受过训练的大学生都能操作,人类第一次掌握如此强大的基因编辑工具,从此基因编辑技术进入爆发式增长阶段。

  用途:①用于收集或短时间贮存少量气体。②也可用于进行某些物质和气体燃烧的反应器。

  一项科技成果从实验室走向市场,从国内走向国际,在彭年才教授看来,要让百姓所了解,能够为他们的生活带来便利,才会彰显它的价值。经过二十余年在高端医疗领域的深耕,天隆科技已经服务于传染病、遗传病、肿瘤及精准医疗等领域的检测诊断,已成为国内核酸分子诊断产品行业内品种齐全、市场占有率高的自主研发生产型企业。

  截至2018年9月30日,苏州润达汇昌生物科技有限公司资产总额人民币5,565万元,负债总额人民币2,785万元,资产净额人民币2,780万元;2018年1-9月实现营业收入人民币4,080万元,净利润人民币825万元。(以上数据未经审计)

  担保范围:本合同第2条约定的最高主债权本金及其他应付款项(包括利息、罚息、复利、违约金、损害赔偿金、实现债权和担保权利的费用(包括但不限于诉讼费、律师费、差旅费等)和所有其他应付合理费用)。上述范围中的其他应付款项,计入甲方承担保证责任的范围,但不计入本合同项下被担保的本金余额最高限额。对于保证人为履行本合同项下贵任而向债权人民支付的任何款项(包括债权人行使本合同第12.2款项下的权利的取得的款项),按下列顺序清偿:(1)债权人实现债权和担保权利之费用; (2) 损害赔偿金; (3) 违约金;(4)复利;(5)罚息;(6)利息;(7)本金。债权人有权变更上述顺序。

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