科學家表示，他們首次使用一種稱為鹼基編輯（base editing）的精準基因編輯技術，成功修改了人類胚胎的基因。這項宣布在科學家和生物倫理學家之間引發了興奮和謹慎。許多人認為這項工作是科學家能夠修復胚胎中致病突變的一個重要進展。但也有人擔心，這項技術可能被用於試圖創造具有優越智力等特徵的胚胎。
紐約市哥倫比亞大學的發育細胞生物學家 Dieter Egli 和他的同事於 6 月 1 日在 bioRxiv 預印本網站上公布了他們的研究結果。這項研究最初由《紐約時報》報導，尚未經過同行評審。
先前有研究表明，在胚胎中使用標準但精確度較低的基因編輯形式，可能會導致編輯過的染色體丟失，這種影響使得該技術在胚胎中無法使用。康乃狄克州紐黑文耶魯大學的產科醫生兼婦科醫生 Emre Seli 表示，這項新工作是「概念上的轉變……真正有潛力推動該領域向前發展。」澳洲雪梨大學的基因組學研究員 Greg Neely 說：「這將以積極的方式載入史冊——比以往的嘗試更不魯莽、更謹慎、更符合倫理。」
但一些研究人員對這項工作的影響表示擔憂。加州史丹佛大學的生物醫學倫理學家 Hank Greely 擔心，富裕人士可能會受到這項研究的啟發，將其作為基礎，對他們的胚胎進行鹼基編輯。
Greely 說：「你可能只需要花費數百萬美元就能建立一個體外受精實驗室和一個基因檢測實驗室，然後開始做這件事……而一個結果可能是非常生病的兒童。」
Egli 回應說，他的預印本中的數據顯示，由於將鹼基編輯應用於胚胎的風險，這樣的努力將是過早的。
基因組編輯領域仍然記得中國科學家賀建奎的事件，他在 2018 年使用了一種名為 CRISPR-Cas9 的第一代基因編輯技術，編輯了人類胚胎的 DNA。然後，他將這些胚胎植入兩名女性體內，她們最終生下了嬰兒。他的工作引起了科學家們的廣泛憤慨，他們認為這項技術用於人體過於危險，賀建奎最終因在中國非法行醫而被判入獄三年。他在一月份告訴《紐約時報》，他對自己的工作「非常自豪」。
鹼基編輯是一種第二代基因編輯工具，它允許科學家對 DNA 進行精確的單字母更改。儘管鹼基編輯可能會產生不必要的基因改變，但它比舊的 CRISPR 技術更可靠，後者會切割 DNA 的兩條鏈，增加了不必要基因改變的風險。
Egli 和他的團隊在早期人類胚胎中使用鹼基編輯，對三個基因進行了單字母的改變。其中一個基因稱為 PCSK9，有助於調節血液中「壞」膽固醇的水平，並且已經是幾種用於降低心臟病或中風風險的治療方法的目標。另外兩個基因，稱為 HBG1 和 HBG2，參與胎兒血紅蛋白的產生。研究人員正在研究是否可以調整這些基因來治療鐮狀細胞病和地中海貧血等血液疾病。
對於 PCSK9，哥倫比亞團隊進行了一個單一的調整，將基因組中特定位置的一個 A 變成了 G，從而關閉了該基因。該基因的其他自然存在的版本也會導致其關閉，並已被證明可以降低冠狀動脈心臟病的風險。
在 HBG1 和 HGB2 中，研究人員也進行了一個 A 到 G 的單鹼基改變。這模擬了一種有助於產生保護性血紅蛋白的自然突變，這種血紅蛋白可以減輕鐮狀細胞病和地中海貧血的症狀。
但是，編輯並非在所有細胞中都均勻發生：有些細胞帶有新的字母，而有些則保留了原始字母，這種現象稱為嵌合體現象。Egli 表示，自從論文中描述的實驗結束以來，他的團隊已經改進了他們的程序以減少嵌合體現象。他也表示，該技術尚未準備好進入臨床，因為過量使用的用於將 DNA 編輯器引入細胞的 mRNA 片段會導致細胞停止分裂。「這些鹼基編輯器——它們可能對胚胎造成損害。所以如果你不完全理解，為什麼要使用它？」他說。他表示，以目前的形態，「你不能使用它。這再清楚不過了。」
幾位研究人員對這項工作的影響表示擔憂。例如，雪梨大學的 Neely 和加州大學柏克萊分校的分子治療學家 Fyodor Urnov 都指出，體外受精（IVF）和基因篩檢已經被用於防止夫婦將遺傳疾病傳給後代。Urnov 說，編輯人類胚胎基因以治療疾病是「一個尋找問題的解決方案」。「因此，從實際角度來看，這篇預印本只會影響到快速發展的胚胎編輯運動，用於『嬰兒改良』。」
其他人則擔心這項新工作所設立的先例。紐約瓦爾哈拉醫學院的發育生物學家 Stuart Newman 說：「我非常擔心。每向前邁出一步，都會使事情正常化。它會讓人們習慣它。」
Egli 表示，與其等到個體完全長大後再糾正基因異常，不如編輯胚胎更合乎邏輯。在後一種情況下，突變會「放大，直到你產生數十億個錯誤」。他說：「在胚胎編輯中，你只有一個副本，你修復它。」Egli 說，這項研究的主要動機是更好地理解人類胚胎中 DNA 修復的過程，這與生命後期不同。
當被問及對公司會利用他的工作並加以推廣的擔憂時，Egli 表示，由於風險，不應該進行這樣的嘗試。
Egli 與紐約市的胚胎檢測公司 Nucleus Genomics 合作，該公司提供用於 IVF 胚胎篩檢的檢測。Nucleus Genomics 為其客戶提供多種「基因優化」檢測，包括嚴重遺傳疾病的檢測，以及旨在預測智力、身高性狀的複雜基因模型。該公司的其中一位科學家是該預印本的合著者。
對於該公司的創始人兼首席執行官 Kian Sadeghi 來說，為客戶增加胚胎編輯選項是一個合乎邏輯的下一步——儘管這仍然是一個遙遠的目標。「這都是為了同一個目的，」他說。「為患者提供更明智的生育選擇，以擁有更健康的嬰兒。」
Egli 強調，他堅決反對所謂的胚胎「增強」，並認為做好研究將會為這種做法踩剎車。「研究對於提供資訊以阻止技術的濫用是必要的。」他說。
Sadeghi 表示，他預計胚胎編輯將更多地用於那些擔心將遺傳疾病傳給子女，並且沒有足夠健康胚胎進行胚胎選擇的人。他說，目前編輯用於智力、身高性狀的胚胎是不切實際的。他補充說，這些性狀非常複雜，並受到多個基因的聯合作用影響，因此鹼基編輯是不可行的。
此外，Sadeghi 說，他那些對選擇這些性狀感興趣的客戶目前可以選擇使用該公司的胚胎篩檢測試：「這在今天的 IVF 診所已經在進行了。」
