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贺建奎公开研究细节并答疑:坚信研究正当性,若患病愿编辑自己的孩子

科研圈 2019-04-02


贺建奎参加第二届人类基因组编辑峰会特设的讨论环节


2018 年 11 月 28 日中午,宣称自己创造了世界首例基因编辑婴儿的南方科技大学副教授贺建奎出现在第二届人类基因组编辑峰会的讲台上。他首先为消息的意外泄露道歉,感谢了他所在的大学(贺本人补充说:“虽然他们并不知情”),并表示 CCR5 基因编辑婴儿的研究成果已经提交给一个同行评议的学术期刊。随后,他在演讲中介绍了该项目的相关信息,并参与了会后讨论与问答环节。



演讲要点

(来自公众号“学术经纬”)


HIV感染是发展中国家的重要负担。它不但是一种严重的未满足医疗需求,更会让患者遭受歧视。在中国,新发感染人数正不断上升。暴露于HIV环境下,但尚未感染的婴儿(HEU)是全球的一大挑战。


在全球范围内,天然的CCR5变异能产生HIV-1的抵抗。CCR5是我们研究最为透彻的基因之一。


我们在小鼠中做了多代的研究。3代小鼠研究表明,它们的组织看上去很正常,行为也没有异常。因此我们决定推进到人类研究。



我们找到了一种非常具有潜力的向导RNA,它能造成CCR5基因的delta32变异。之前,同一个向导RNA曾用于多类细胞的测试,没有发现脱靶效应。其中,我们发现一个叫做sg4的向导RNA效率最高。它靶向的序列在猴子与人之间都是保守的。


我们发现注射基因编辑的时机,会影响到编辑的效率。早期的微注射,能够减少嵌合(mosaicism)的发生。我们也发现Cas9蛋白在注射会后降解,因此设计了二次注射,对方法进行调整。


在确立了方法,调整了效率后,我们决定应用于人类胚胎。我们发现,这些胚胎的胚胎干细胞标志物都表达正常,表明了安全性。




我们知道这项研究里,关键的安全性担忧在于脱靶。因为胚胎里只有1-4个细胞,所以任何脱靶效应,都会造成极为严重的全身性后果。因此我们对胚胎做了单细胞测序,并通过调整,减少测序的假阴性率;其次,我们还对父母的基因组进行测序作为比对,寻找由基因编辑带来的特定变异;第三,我们还测试了现有工具预测的高风险脱靶位点。


总体来讲,我们没有看到任何断裂位点,也没有在高风险脱靶位点附近看到编辑活性。对于人类胚胎干细胞系的测序则找到了一个潜在的脱靶效应,但我们不清楚这是由遗传导致的,还是由基因编辑导致的。在19个人类囊胚(blastocyst)里,全基因组测序也都没有观察到脱靶。



接下来最关心的,就是人类试验。我们对父母双方都做了基因组测序,以用于检测脱靶效应。这些父母都是父亲为HIV病毒携带者,母亲为HIV病毒阴性。我们对父亲的精子进行了清洗,然后进行基因编辑。在怀孕过程中,我们一直紧密随访,直到孩子健康平常地出生。


试验中,我们对囊胚进行了测序,结果表明一个囊胚出现了移码变异,CCR5蛋白更短;另一个囊胚出现了CCR5的部分删除,这个变异让CCR5蛋白变得不稳定,能减弱HIV的感染。


父母了解到相应的风险后,这些囊胚被植入母体,开始怀孕。



怀孕的第19周和第24周,我们分析了母亲血液中的无细胞DNA(cfDNA),其中没有见到有新产生的致癌性突变;后续的脐带血分析也确认了基因组编辑的结果。


将来,我们将检测这两名孩子对HIV病毒的抗感染能力,也会一直进行随访,直到她们长到18岁。


讨论环节

(由“科研圈”整理)


主持人:我们首先进行一个三人讨论,然后再回答观众的问题。首先,你选择了 CCR5 作为第一个进行这项尝试的基因, 但我们对它的了解足够吗?这个突变虽然存在于一部分北欧人的身上,但是它整体上仍然非常罕见,例如在中国就很罕见。虽然已知 CCR5 突变对 HIV 感染具有保护作用,但是它会不会造成其他的负面影响?至少已知已经有一些这方面的证据?


贺:我们选择 CCR5 有多方面的原因。首先,HIV 病毒肆虐于一些发展中国家,未感染儿童的 HIV 暴露已经成为一项全球性的新挑战。例如赞比亚的一项研究显示,暴露在HIV病毒中的未感染婴儿在 6 个月到 18 个月之间感染 HIV 的比例在 0.5~2.5% 之间,和儿童整体数据相比,这是一个较大的数字。


对于这个基因,相关研究已经进行了几十年,也有过多次实验。并且我们的知情同意书中提到,(基因编辑)可能会产生更容易感染其他疾病的副作用,我们(对接受了基因编辑的婴儿)有 18 年的观察随访计划。


主持人:CCR5 在免疫系统中显然还扮演着其他一些与 HIV 无关的角色,而免疫系统会对全身造成影响,包括海马体和其他方面的大脑功能。关于对 CCR5 进行编辑的影响,你引用了自己的工作,说明这样做不会影响认知和行为功能;但是一两年前有其他的论文指出,携带 CCR5 突变的小鼠的认知能力得到了增强。所以这项操作是不是同时也会带来某种增强?你真的认为我们对 CCR5 、对免疫系统有足够的了解吗?


贺:首先,我反对使用基因编辑进行增强。其次,您刚才提到的研究,还需要更多独立实验室研究验证。对于 CCR5,选择它的另一个原因就是我们想使用已经被充分了解的单个基因,作为相对保守的第一个模型,也许在未来,我们会对多个基因和更复杂的基因型进行操作。


主持人:关于试验操作中的一些数量问题,有多少对夫妻同意参加了试验?您从每个母亲那里得到了多少卵子?您尝试对多少个胚胎进行了编辑?有多少个编辑成功?有多少个被尝试植入母亲体内?最后计划出生的有多少个?这个项目的整个流程是怎样的?


贺:一共有 8  对夫妻参加了这次试验,1 对中途退出。剩下的 7 对夫妻都是相似的情况,即申请材料所要求的,父亲为 HIV 阳性,母亲为阴性,还有一些年龄要求。每对夫妻都经过了多轮知情同意,由科学家和团队成员组织。随后,按照通常的 IVF(体外受精) 程序,我们采集卵子,注射 Cas9 蛋白……


主持人 2(打断):对这 7 对夫妻,一共采集了多少个卵子?


贺:从胚胎发育到囊胚阶段的有 31 个,其中 70% 是基因编辑过的。


主持人 2:这 70% 具体是什么状况……好吧,那么你最后为什么选择了这个胚胎(指孕育了lulu和nana的胚胎),而不是其他的 24 个?


贺:这对夫妻恰好是第一对怀孕的。考虑到现在的状况,接下来其他 6 对夫妻会暂时推迟植入。


主持人:我是美国人,不太了解(中国的)审核程序。在临床试验设计方面,您征求了哪些反馈意见?团队组成是怎样的?您又是怎样得到许可的?


贺:在临床前实验阶段,我先和一两个科学家及一名医生讨论了 CCR5 是不是合适的。一旦获得了一些数据,我就在 2017 年的冷泉港和伯克利基因组编辑会议上展示。该会议中的其他一些人也在今天的会议中。我收到了一些积极的反馈,也有一些批评和建设性的建议。我不仅继续与科学家交谈,还与美国的顶级伦理学家进行交流,例如来自斯坦福大学和哈佛大学的伦理学家。我还向访问科学家展示了我的数据。当我开始进行知情同意的临床试验时,我们以 NIH 的指南作为参考,并起草了一份同意书,并由一位美国教授进行了审核。参与者怀孕及一些后续计划的知情同意我们也重新审核过。


主持人2:有多少人在参加项目的志愿者之前看过知情同意书,并认可它是恰当的?


贺:大约 4 人。


主持人:在知情同意问题上,是一个独立的工作人员与患者单独交谈,还是您的团队直接参与了该过程?


贺:团队成员先跟志愿者谈了 2 个小时,然后一个月后,志愿者来到深圳,我带他们去见另一位教授,并给了他们知情同意书。


主持人:所以你直接参与了?


贺:我参与了。并且我还对他们提供了关于基因编辑脱靶等方面的信息。


主持人:您是如何招募这些夫妻参加试验的?是通过自己的私人关系,还是您的机构发布了通知?对于最后入选的几对夫妻,这个招募过程具体是怎样的?


贺:是由一个 HIV/AIDS 的自发性团体招募的。


主持人:接下来我们让观众提一些问题。如果可以的话,David Baltimore 想先简单说几句。


David Baltimore :我要感谢贺博士的到来,并对所提出的问题作出回应。我仍然认为,我们在上次会议结束时所作的陈述是,除非并且直到安全问题得到处理,并且存在普遍的社会共识,否则临床上以任何形式针对生殖细胞的基因编辑都是不负责任的。但是这项共识被打破了,这件事(基因编辑婴儿的出现)仍然被认为是不负责任的。我认为这不是一个透明的过程。事情发生后我们才发现它,我们感到被忽视了。而这时候孩子甚至都已经出生了。我个人认为这不是一个必要的医疗行为。关于疾病的选择,我们今天早些时候所讨论的疾病,都远比向一个人提供一些预防 HIV 感染的保护措施更为紧迫。由于透明度的缺乏,我认为这是科学界自我监管的失败。以上观点完全代表我自己。组织这次会议的委员会将开会讨论并发表声明,最早也要等到明天。接下来让我们继续讨论。


观众提问

(由“科研圈”整理)


1  请描述这项试验在医学上的必要性,不必从整个对HIV的预防或治疗上来讲,只讲这个特定的项目。

贺:我相信,不论是这个病例中,还是对于其他上百万HEU儿童(指在HIV暴露下但没有患病的小朋友), 这都是必要的保护,因为现在没有可用的HIV疫苗。我认识一些来自“艾滋村”的人,村里有30%的居民都感染了HIV,(感染者)甚至不得不把他们的孩子送到亲戚家抚养,免得传染给孩子。这个case,事实上我很自豪,因为这个父亲本来已经失去了对生活的希望,但是孩子一出生,并且有天生的免疫保护,孩子出生那天他给我发消息说,他会努力工作赚钱,下半生照顾他的两个女儿和妻子。

 

2 除了这对双胞胎以外,现在还有正在进行的、经过基因编辑的妊娠正在发生吗?

贺:(犹豫了一会)还有一个潜在的妊娠,但是在很早的阶段。

 

3 你怎么理解你对这些小孩未来的责任。

贺:在场提问题的各位有目睹朋友或者亲戚受到遗传病的折磨吗?我有,这些人需要帮助,我们应该对这些人抱有共情。越早找到帮助他们的手段,就能多帮助一个人。对于未来的话,我觉得首先这必须是透明公开的,与社会共享这些知识,社会来决定下一步应该怎么做。

 

4 你会不会公布露露和娜娜的身份,以及他们接受的“治疗”的效果和情况,因为公众想知道他们的“预后”是什么样的,他们是否健康,他们是否会经历什么负面的结果?

贺:首先,根据中国的法律规定,公开HIV阳性者的个人身份是违法的;其次,对于这对参加项目的夫妇(或者这里他想表示的是这对双胞胎)我们会密切监控他们的健康状况;我会建议把数据和相关的信息公布给必要的监管部门以及必要的委员会或专家。

 

5 你是怎么说服父母进行这项试验的?你已经告诉他们,其实有其他方式让他们的孩子避免艾滋病HIV感染?

贺:参与项目的自愿者都有良好的教育背景,他们知道很多和HIV有关的信息,比如其他的替代预防、治疗的药物和手段,他们甚至读过最新的研究论文,因为患者会通过病人共建的社群共享这个信息。自愿者在知情同意的时候已经很明白基因编辑技术、其副作用以及潜在的好处。所以这是双向的信息互通后,参加者自愿做出的决定。

 

6 你愿不愿意在公开的平台上公布(比如BioRxiv或者其他的公开平台)你的知情同意书,还有项目的准备的论文文稿?这样社会就可以知道你的工作的细节。

贺:其实我已经在我南方科技大学实验室的页面上公布了我的知情同意书的英文版本,搜索我的实验室网页就能看到;论文的手稿的话,我实验室外已经大概有10个人(有一些在美国)编辑过这个文稿。现在文章准备要发表,我也发给一些人去评价;我本来是想发表在BioRxiv上的, 但是有些人建议我先通过同行评议再发在BioRxiv上,所以我现在准备这么做。


主持人:现在可能情况已经发生了改变,你看大家显然对你的工作有很大的了解欲望,你可以考虑一下


8 你提到公开的知情同意书被4个人review过,然后你们和病人进行了交谈。我们知道在英国,人平均可以阅读的年龄在10岁左右,社会上大部分人不知道“基因组”这个词是什么意思。我很好奇你是怎么和病人交流的,怎么告知他们风险,有什么证据表示他们真的明白了这些东西?

贺:我和受试夫妇在一个会议室里进行了1个小时10分钟的交谈,另外还有两个观察员(见证者)。我把打印出的知情同意书交给这些夫妇,他们都受过良好的教育。我从第一页开始到20页,一句一句、一段一段地去解释,他们可以提出任何问题,我也都会解答;然后我让他们可以私下讨论,他们可以马上决定,也可以把知情同意书带回家,稍晚再决定。


9 对知情同意,你的团队有没有接受过专门的获取知情同意的训练?以前有和自愿者交谈的经验吗?

贺:我们做了两轮知情同意说明,第一轮是由研究团队的成员做的,是2个小时的非正式会谈;第二轮是我亲自来进行解释, 我在起草知情同意书的时候,阅读了NIH的知情同意指南。

 

10 请解释这项研究的资助来源,你的公司是否有参与?参与家庭是否有付钱,或者你们是否向他们支付了费用?

贺:

1)3年前项目刚开始的时候我还是大学的教授,临床前的研究是由大学资助的,包括工资在内,是用的学校的钱

2)进入临床阶段,这些患者接受医疗服务的钱是我自己出的,还有小部分测序的钱是用的学校的给我的经费。

3)我的公司没有与这个项目产生任何关系,没有为项目提供经费、场所或者设备。

4)知情同意书中写明了,我们为受试者覆盖了医疗开销,没有给他们额外的费用。

 

11 未来你对两个婴儿有什么医学健康上的计划?如何监控“疫苗”的效果,神经系统的发育情况,尤其是他们的心理健康情况?

贺:我实验室的网页上有一份对知情同意书的补充说明,关于对婴儿的长期健康追踪的计划,里清晰地列出来一些项目,包括神经系统的发育,HIV感染情况等。


12 根据国际和中国(学界)的共识,生殖细胞的基因编辑是不被允许的。你应该是非常清楚这一点的,你为什么要越界?如果你不知道这一点,为什么你要秘密进行这项临床研究?现在有人说你违反了法律,如果你和中国监管部门交流过他们可能就会说你不能这么做。

贺:我在3年前就已经和学术界交流过,我在冷泉港、伯克利、冷泉港亚洲的会议上都公开演讲过,从那时候开始也持续地收到反馈;开始临床试验后,我也就伦理、科学的问题咨询了美国和中国的专家。


13 对于这两个女婴,一个可能获得了父母预期的“免疫”结果,另外一个没有,这对他们的家庭生活(父母和亲戚如何对待他们),以及今后的个人生活会产生什么影响,你是否考虑过?

贺:我不知道如何回答。


14 你怎么看待现在的社会反应?

贺:我没料到会这样,我本来的计划基于英国、美国和中国的一些调查,大部分人是支持用基因编辑技术来治疗或预防HIV感染的。


15 如果这是你的孩子,你会这么做吗?

贺:如果我孩子出现这个情况我肯定最先试。


*不尽之处,欢迎留言补充指正



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