保护免受艾滋病毒侵害的基因突变也可能缩短寿命

基因学从未如此简单。
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CRISPR 就像 DNA 的剪刀。Sam Ward

死亡终将降临我们所有人——但那些拥有特定基因突变的人,可能会比大多数人更早听到死神敲门。根据本周发表在《自然·医学》杂志上的一项新研究,中国研究员贺建奎试图复制时永久编辑了两个人类胚胎的天然突变,可能弊大于利。

2018年秋季,贺建奎宣布双胞胎女孩娜娜和露露出生,震惊了全球的遗传学家和生物伦理学家。当胚胎处于早期阶段时,他和他的团队使用了相对易于使用的基因编辑技术CRISPR修改了她们的基因组。这是世界上首批基因组以这种方式被修改的婴儿。贺建奎声称,他编辑胚胎的目的是复制存在于11%北欧人身上的一个突变,该突变位于CCR5基因的特定区域。该突变在亚洲血统的人群中并不自然存在,当贺建奎所在的大学宣布双胞胎出生时,他们将这种改变描绘成一种基因优势。

研究作者、加州大学伯克利分校的演化生物学家Rasmus Nielsen说,这个突变被称为delta-32突变,以它所处的等位基因为名,非常有名。他表示,原因之一是其地理分布能提供历史疾病在欧洲的证据;另一个原因是它能使携带者完全或部分免疫HIV病毒的感染;最后一个原因,当然是贺建奎选择在娜娜和露露身上进行基因编辑的突变就是它。

Nielsen说,研究人员在20世纪90年代初首次发现了这个突变,当时有一群与其他男性发生无保护性行为的男性似乎从未感染HIV,尽管当时这个群体中HIV感染非常普遍。虽然它确实能使从父母双方都继承了该突变的人完全免疫感染,但这可能是有代价的:根据新研究,该突变也可能使携带者面临更早死亡的风险增加。

在此项新研究之前,表明该突变会加速整体死亡率的数据比较薄弱,仅在少数包含小群体人群的研究中发现。这些研究发现,携带CCR5突变的人对流感等常见疾病的抵抗力较低。今天发表的研究首次考察了来自英国生物银行的大量人群数据,并试图全面回答这个问题:总的来说,这是一个好突变还是一个坏突变?

Nielsen说:“我们发现,如果你有两个突变拷贝,也就是说从母亲和父亲那里都遗传了它,那么死亡的可能性会大大增加,对应着死亡率近20%的增长。”

他表示,携带该突变的北欧人群中的该突变正在缓慢消失,这表明促使其持续存在的环境因素——很可能是像鼠疫这样的疾病——已经改变了。换句话说,它所赋予的特定免疫力的演化优势,现在被它产生的易感性所带来的劣势所抵消。

尽管该突变可能阻止一个人感染HIV,但有许多其他方法可以避免感染,例如在性行为中使用屏障避孕法、使用可以保护人的药物,以及更广泛的层面,通过强有力的公共卫生项目向公众普及知识,并为输血等设立标准。另一方面,如流感和西尼罗河病毒等常见疾病的抵抗力降低,一旦发生,是无法挽回的。

Nielsen说,对流感等常见疾病抵抗力的降低很可能解释了更高的死亡率,但他对携带delta-32突变的人的脆弱程度(死亡率增加20%)感到惊讶。

至于这一切如何与CRISPR婴儿联系起来,一位未参与该研究的科学家表示,这项研究无助于我们更好地了解这对双胞胎的健康状况。博德研究所的遗传学家和基因编辑专家John Doench表示,在这两个女孩中,只有一个完全敲除了delta-32,而且这个过程并非完全复制了自然情况。至于这对双胞胎如果有了孩子并遗传了他们的突变,可能会发生什么?Doench说:“我们无从得知。”“我认为这无助于我们从任何方面理解CRISPR婴儿。”

相反,这项研究表明,一个可能不值得过度关注的突变,却得到了过多的关注。

Doench说:“我不确定能不能把任何其他基因放在这篇论文的标题里,然后发表在《自然·医学》上。”他还说,如果研究人员尝试在一年前发表一份关于CCR5基因的短篇报告,他们不太可能在如此有声望的期刊上发表。“正是因为CRISPR婴儿,‘自然·医学’才会发表这篇文章。”

 

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