“基因革命的浪潮从读取信息,所谓的基因测序,走到了编写基因信息的时代,”2日在接受新华社记者采访时,在美国哈佛大学从事基因组研究的青年科学家杨璐菡评价说。
2日,杨璐菡与她在哈佛的导师乔治·丘奇教授以及其他23名科学家在国际顶级学术期刊、美国《科学》杂志上发文,宣布将筹集1亿美元,启动人类基因组计划的“非官方”后续项目——人类基因组编写计划。
由30亿个碱基对组成的人类基因组被誉为蕴涵人类生命奥秘的“天书”。经过美、英、日、法、德和中国科学家13年的努力,旨在绘制人类基因组序列图的人类基因组计划于2003年正式完成。
“但基因信息的获得,不等于我们解开了生命的密码,”杨璐菡说,“人类基因组有30亿个碱基对,每个人之间有3000万个碱基对的差别。这些差别怎么让我们在外形、性格、体质以及生老病死上有不同,我们了解甚少。”
杨璐菡本科毕业于北京大学,曾于2014年被美国《福布斯》杂志评为30岁以下30个科学及医疗领域领军人物之一。她说,如果把生命比喻成一个黑匣子,人类基因组计划打开了这个黑匣子,发现里面是我们不明白的海量信息和算法。人类基因组编写计划“给了我们另外一个渠道来了解生命,我们可以改变输入,观察输出,来找到生命的规律”。
在美国科学院及工程学院双料院士丘奇教授的指导下,杨璐菡和同事第一个利用基因编辑技术CRISPR技术修改细胞基因组,她还和丘奇创立了一家叫eGenesis的生物技术公司,致力于推动异种器官移植临床应用。
杨璐菡说,CRISPR技术第一次让科研人员有机会相对容易地编辑人类基因组,在过去3年中,这个技术改变了科学家修改基因的方式和速度;与此同时,随着DNA(脱氧核糖核酸)序列合成成本的急剧下降,如今人工合成一个碱基对只需要3美分。
“新技术的产生和原有基因信息的积累,让我们决定开启人类基因组编写计划,致力于更好地了解人类基因组以治疗疾病,并通过这个平台推动基因编辑和合成技术的发展,”她说,“我们的终极目标是合成人类基因组30亿个碱基对,而近期目标是合成1%的人类基因组,相当于3000万个碱基对。”
《科学》杂志文章列出了人类基因组编写计划的6个先导项目,其中杨璐菡和丘奇倡导的异种器官移植是其中之一。2015年,他们曾利用CRISPR技术敲除了猪基因组中62个可能有害的基因,扫清猪器官用于人体移植的一大难关。
杨璐菡指出,由于缺少可供移植的捐赠器官,大多数器官衰竭病人都在漫长的等待中结束了生命,所以他们将“大规模编辑猪的基因组,让它的免疫系统人源化,把猪作为一个载体,给千千万万需要器官移植的病人提供安全的器官供体”。
今年5月,130多名科学家、律师与企业家在哈佛大学召开会议,探讨启动人类基因组编写计划。但由于此次会议闭门举行,不对整个科学界与媒体开放,引发批评。杨璐菡作为最年轻的科学家,在这次“秘密”会议上做了基因编辑工作前沿研究报告,以及eGenesis对于大规模基因组编辑的计划和前景展望。
“我们(在会上)对于生物伦理问题进行了激烈的讨论,”她透露道,“当我们在讨论编辑人类基因组,让细胞对癌症免疫、病毒免疫的时候,我们不可避免地会问,那我们的终极目标是修改人类吗?但在我看来,异种器官移植帮我们开了一道后门,做异种器官研究不需要担心这些伦理问题。”
现在,杨璐菡正利用团队用基因编辑手段重新编写猪的基因组,致力于攻克第二个难关,让猪的器官和人体免疫系统兼容。将来实现这个目标后,下一步他们将用基因编辑工具生产出对癌症免疫、对病毒免疫的猪器官。
“我们希望通过异种器官移植这个平台,一方面大胆推进基因编辑领域的技术进步;另一方面能救死扶伤,做出对人类有意义的事情,”这名30岁的年轻姑娘说道。
医谷+
人类基因组编写计划在争议声中“呱呱坠地”
据《纽约时报》报道,今年5月10日,大约150名科学家、律师和企业家参与了一场秘密会议,探讨人工合成人类基因组的可能性——用化学手段重新创造生物代代相传的基因原料。一石激起千层浪,消息传出就引发各界广泛争议,很多科学家对该做法可能会引发的伦理问题表示了担忧。
但这些争论和担忧并没有阻挡科学家的决心,他们在2日出版的美国《科学》杂志上正式公布了“人类基因组编写计划(HGP-write)”:十年之内耗资数十亿美元从头开始合成出人类基因组。
英国《自然》杂志官网在6月3日的报道中表示,尽管这一项目的初衷是降低合成DNA成本,但科学界支持与反对者仍各执一端。
支持者拍手叫好
该项目被描述为人类基因组计划的“非官方”延续。人类基因组计划囊括全球数千名科学家,历时13年,最终于2003年4月13日首次公布了人类的完整基因组信息。研究人员表示,人类基因组计划“读”出了人类的遗传物质,现在他们要进一步把它们“写”出来:从头开始合成人类基因组的全部约30亿个碱基对。
对一些人来说,这是一项大胆而雄心勃勃的计划,值得赞扬。目前,仅有小细菌基因组和面包酵母部分基因组被从头合成。2014年,由纽约大学合成生物学家杰夫·博伊科领导的团队报告称,他们历时7年,成功合成了第一条拥有约27万个碱基对并能正常工作的酵母染色体,这一成果被誉为合成生物学的新高峰。
据英国《独立报》3日报道,参与这一项目的科学家在《科学》杂志上写到:人类基因组计划起初也是“有争议的项目”,但现在它被认为是“人类探索史上最伟大的成果之一”,彻底改变了科学和医学的面貌。
2日发表的3页纸论文给出了一些有关该项目的细节。论文强调,合成大约拥有30亿个碱基对的人类基因组,现有技术太昂贵、太原始。为此,他们将通过一系列探索性项目,如合成较短的基因组片段和“经过瘦身”的染色体等,来执行特定的任务,使最终目标得以实现。预计整个项目耗资应不超过人类基因组计划30亿美元的成本。
支持者表示:“该项目旨在解决人类健康问题,包括培育出可移植的人类器官、对免疫系统进行重新编程以对抗病毒、将癌症抵抗力编程为有疗效的细胞系、加速疫苗和药品研发进程等。”
帝国理工学院合成生物学家保罗·弗里蒙特认为:“这是一个极好的项目”。加州大学伯克利分校的生物医学工程师丹尼尔·特尔曼-埃瑞克说:“能以更低成本大规模地编写DNA,有望更高效、更广泛地开展相关研究,并推出更多产品。”
反对声不绝于耳
但也有研究人员接受《自然》杂志采访时表示反对。瑞士联邦理工学院合成生物学家马丁·弗森格就说:“我的第一想法是:那又如何。我个人认为,这些事自然而然会发生,最后只是价格问题。”
也有科学家指出,在获得公众支持之前应暂停这一计划。斯坦福大学合成生物学家德鲁·恩迪和西北大学生命伦理学家劳里·佐洛思在给记者的一封邮件中表示,基因编写团队没有正当理由进行这一研究,这一项目应该禁止。他们写到:“我们在等待一场严肃的公众讨论。”
帝国理工学院合成生物学家汤姆·艾利斯担心,这一项目太专注于合成人类基因组。对此,博伊科表示,除了合成出人类基因组外,HGP-write项目最终也可能会合成出老鼠、微生物和其他有机体的基因组。
应考虑多种因素
更廉价的DNA合成方法并非挡在人类基因组合成路上的唯一“拦路虎”。艾利斯表示,目前还没有方法能将DNA大片插入哺乳动物细胞内并使它们正常工作。另外,对如何设计出一个更复杂的基因组,科学家也束手无策。
弗里蒙特则担心,商业利益会影响这项研究的公益价值。比如,DNA合成公司可能坚持对这一项目拥有所有权。“如果能做到开放并得到公众支持的话,我认为它是个好项目。”
博伊科表示,他更倾向于HGP-write产品不受知识产权限制,就像合成酵母基因组那样,参与HGP-write项目的公司将被授权。为了使公众也能从中受益,他们将建立专利池,以方便用户使用这一项目的研究成果。
博伊科指出,他们将通过编程让合成细胞无法繁殖。他说:“我们并不打算制造克隆军队或开启优生学新时代,这并非我们的计划。”
《科学》杂志的文章也强调:“这一项目需要公众的广泛参与,并且认真考虑可能面临的伦理、法律及社会影响。在研究进行期间,应执行严格的生物安全标准,保障实验室工作人员和研究参与者的安全。”
医谷链
《29岁中国女科学家敲除病毒基因,猪器官移植人体技术获重大突破》
《对话29岁“基因剪刀手”杨璐菡:理论上我们把所有病毒活性元件敲除,风险为零》
《重大成果!中国学者研发出国际一流基因编辑技术NgAgo-gDNA,或超CRISPR-Cas9》
来源:新华社 作者:林小春
为你推荐

药价查询,药价查询,全国已有29个省、市及新疆生产建设兵团上线定点药店比价小程序
据新闻联播报道,国家医疗保障局消息,截至目前,全国已有29个省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团上线定点药店比价小程序,可实现药品价格在手机上一键查询、实时比对和位...
2025-02-22 21:28

CDE:晚期胃癌新药临床试验设计指导原则
胃癌(Gastric cancer, GC) 是我国高发的消化系统恶性肿瘤, 其新发病例数和死亡病例数分别位列我国恶性肿瘤发病和死亡的第 5 位和第 3 位。
2025-02-21 21:19

首款依视路星趣控眼镜于上海眼镜展全球首秀 专为近视管理设计 延缓中国儿童青少年近视进展
依视路星趣控眼镜提供符合人体工程学设计的镜架,满足不同年龄段的孩子在面部结构和尺寸上的显著差异,尺码范围广,覆盖38号至50号,为3-5岁儿童,6-9岁和10-12岁青少年年龄段提...
2025-02-21 17:33

百林科完成A+轮战略融资数亿元,多家投资机构联合投资
百林科成立于2021年9月10日,是一家专注于疫苗、抗体药物、重组蛋白、细胞治疗、基因治疗、血液制品以及其他生物制品关键工艺设备与耗材研发和制造的高科技企业。
2025-02-21 13:30

深研生物完成超3亿元B+轮融资,越秀产业基金领投
深研生物成立于2014年,是一家专注于细胞与基因治疗(CGT)领域的高新技术企业,致力于为核心技术与设备的自主研究和开发提供整体解决方案。
2025-02-21 13:23

阿斯利康以1.6亿美元收购珐博进中国,获得罗沙司他在中国的独家权利
昨日(2月20日)晚间,阿斯利康在其官微宣布与珐博进有限公司达成协议,将以约1 6亿美元收购珐博进中国。
2025-02-21 10:20

快速崛起的中国创新药公司,真实生物赴港IPO
2月18日据港交所披露,真实生物科技有限公司(以下简称“真实生物“)递交上市申请书,中金公司为其独家保荐人。这家成立于2012年的生物科技企业,以创新药物研发为核心,专注于...
2025-02-20 20:57

华东医药经皮肾小球滤过率测量设备获批,有望提供GFR监测新方法
2025年2月19日晚,华东医药(000963 SZ)公告,其全资子公司杭州中美华东制药有限公司申报的创新产品三类医疗器械经皮肾小球滤过率测量设备注册申请获得上市批准。
2025-02-19 19:15

国采中选企业满足一定条件,可变更药品上市许可持有人及生产企业、增加规格包装等,第一批名单发布
2月18日,国家组织药品联合采购办公室发布《关于国家组织药品集中采购部分中选药品信息变更的通知(第一批)》,涉及到5批国采的15个品种。
2025-02-19 18:26

凯米生物完成超亿元Pre-A轮融资首关,加速肿瘤治疗性疫苗全球布局
此次融资将用于加速核心产品SN3001(前列腺癌治疗性疫苗)、SN2001(慢性乙肝免疫治疗疫苗)的全球临床,以及基于SynNeogen®核心技术平台的肿瘤治疗性疫苗产品持续布局。
2025-02-19 13:50

潜在交易金额超12亿美元,石药集团ADC癌症新药达成国际授权合作
今日(2月19日),石药集团发布公告称,其控股子公司巨石生物与Radiance Biopharma达成协议,Radiance Biopharma将获得巨石生物自主研发的重组抗人类受体酪氨酸激酶样孤儿受体1...
2025-02-19 11:21

又一玩家加入,来自恒瑞医药的“近视神药”上市申请获受理
近日,恒瑞医药发布公告宣布,公司已经收到国家药监局下发的《受理通知书》,旗下产品 HR19034滴眼液的药品上市许可申请获得国家药监局受理。
2025-02-19 10:47

国家医保局:医保领域2025年度第一批重点事项清单
2025年底前,全国80%左右统区基本实现与定点医药机构即时结算。基本实现医保部门与医药企业对集采药品的直接结算,加快推动与医药企业对集采医用耗材、国谈药的直接结算。
2025-02-18 21:14

“悦如初,达新程” 2025特应性皮炎免疫创新学术会议于成都举办
特应性皮炎是一种慢性、复发性、炎症性皮肤病,在非致命性皮肤疾病中疾病负担位列第一,给患者个人及家庭带来沉重的生理、心理负担,造成长期的社会影响。
2025-02-18 10:58

拜耳在欧盟申请EyleaTM 8mg治疗间隔延长至6个月
拜耳已向欧洲药品管理局(EMA)提交申请,将EyleaTM 8mg(阿柏西普8mg,114 3mg ml注射液)用于治疗两种主要视网膜疾病,即新生血管(湿性)年龄相关性黄斑变性(nAMD)和糖...
2025-02-17 19:55

EyleaTM 8mg延长给药间隔治疗湿性年龄相关性黄斑变性的长期疗效和安全性在三年时得到证实
近日,在于美国迈阿密举行的第22届新生血管年会上,拜耳及其合作伙伴Regeneron公布了PULSAR开放标签扩展研究治疗新生血管(湿性)年龄相关性黄斑变性(nAMD)患者第三年的临床试验结果。
2025-02-17 19:44

备思复(维恩妥尤单抗)联合疗法全国首张处方落地,开启泌尿肿瘤精准治疗新篇章
2025年2月17日,北京大学肿瘤医院泌尿肿瘤暨黑色素瘤肉瘤内科主任、中国临床肿瘤学会副理事长兼秘书长郭军教授为一位晚期尿路上皮癌患者开具备思复(维恩妥尤单抗)联合帕博利珠...
2025-02-17 19:38

安诊儿率先融合DeepSeek-R1,升级大模型底座能力
2月16日,由浙江省卫健委和蚂蚁集团联合推出的 "安诊儿 "宣布融合DeepSeek-R1,升级大模型底座能力,成为国内首批支持专业推理模型的AI医疗健康应用之一。
2025-02-16 15:46