科學家首次利用堿基編輯技術對人類胚胎基因組進行了改造。6月1日，美國哥倫比亞大學的Dieter Egli團隊在預印本平臺bioRxiv上公佈了相關研究成果。
這個消息讓科學家與生命倫理學家既興奮又擔憂。不少學者認為，這項成果為修復胚胎致病基因突變邁出了重要一步。但也有人擔心，該技術會被用於培育具有高智商等特徵的胚胎。
之前研究表明，目前的基因編輯技術精度較低，可能導致編輯後的染色體丟失，因此無法應用於胚胎。美國耶魯大學的Emre Seli評價稱，這項新研究帶來了理念上的突破，有望推動整個領域的發展。澳大利亞悉尼大學的Greg Neely表示：“這項研究將以積極的方式被載入史冊。相比以往的嘗試，它更加謹慎，也更加合乎倫理。”
然而，一些學者仍對這項工作的潛在風險表示憂慮。美國斯坦福大學的Hank Greely擔心，富裕人士可能受這項研究啟發，嘗試對胚胎進行堿基編輯。“成立一家試管嬰兒與基因檢測實驗室，或許只需要幾百萬美元。而盲目開展這類工作的一個後果，很可能是誕下真的有病的孩子。”對此，Egli回應，預印本的資料表明，由於對胚胎進行堿基編輯存在風險，因此這樣的嘗試還為時過早。
堿基編輯屬於第二代基因編輯技術，能夠對DNA進行精確的單堿基修改。雖然它有可能產生不必要的基因改變，但比傳統的CRISPR技術更可靠，後者會切斷DNA的雙鏈，增加發生非預期的基因改變的風險。
Egli團隊選取人類早期胚胎作為實驗物件，利用堿基編輯技術對3個基因進行單堿基改造。第一個是PCSK9基因，參與調控血液中的“壞膽固醇”水準，目前已有多款靶向該基因的藥物用於預防心梗與中風；另外兩個基因為HBG1與HBG2，負責調控胎兒血紅蛋白的產生。研究人員正在探索通過改變這兩個基因來治療鐮狀細胞貧血、地中海貧血等疾病。
針對PCSK9基因，研究團隊將基因組特定位置的堿基A改為G，從而使該基因失活。一些天然存在的突變也會關閉該基因，並已被證實能夠降低冠心病發病風險。針對HBG1與HBG2基因，研究團隊同樣完成了A到G的單堿基改變，這模擬了一種天然的良性突變。該突變可促使人體合成具有保護作用的血紅蛋白，緩解鐮狀細胞貧血、地中海貧血的症狀。
實驗發現，這些基因編輯並未均勻發生在所有細胞中，一些細胞完成了堿基改造，另一部分則仍保留著原始堿基，這種現象被稱為嵌合效應。
Egli表示，實驗結束後，團隊已優化了操作流程，以緩解嵌合問題。他同時說，該技術目前不能應用於臨床。實驗中用於遞送基因編輯工具的信使RNA（mRNA）一旦過量，就會使胚胎細胞停止分裂。“這類堿基編輯工具會對胚胎造成損傷，在風險完全排除前，無法投入使用。當下的技術水準距離臨床應用還很遠。”
一些研究人員對該研究的影響表示擔憂。美國加州大學伯克利分校的Fyodor Urnov指出，目前試管嬰兒結合胚胎基因篩查已經可以有效阻斷遺傳病代際傳遞，針對疾病開展胚胎基因編輯純屬“多此一舉”。“從實際應用看，這篇預印本論文只會助長‘定制嬰兒’的熱潮。”
Egli則認為，相比等到個體發育成熟再糾正基因缺陷，在胚胎階段編輯基因更合乎邏輯。基因突變會在人體生長過程中不斷累積，最終演變成數十億個錯誤；而在胚胎階段，基因編輯只有一個拷貝，修復難度與風險要低得多。他表示，開展這項研究的主要動機是探究人類胚胎的DNA修復機制。
美國Nucleus Genomics公司也參與了這項研究，論文的一名作者就來自該公司。Nucleus Genomics推出了多個“基因優化檢測”項目，除篩查嚴重遺傳病外，還借助基因模型預測智商、身高等。公司創始人兼首席執行官Kian Sadeghi認為，在現有業務基礎上新增胚胎編輯服務是順理成章的發展方向，不過短期內仍難以落地。“我們的初衷始終一致，幫助准父母做出更科學的生育選擇，孕育健康後代。”
不過，Egli強調，他堅決反對利用基因編輯技術“改良”胚胎性狀。同時，鑒於現存風險，盲目開展胚胎編輯並不可取。他認為，嚴謹的基礎研究恰恰能摸清技術風險，從而遏制濫用行為。“只有充分開展研究、摸清原理，才能阻止技術被錯誤使用。”
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