2018年11月25日，南方科学技术大学副教授贺建奎宣布，由2名C-C型趋化因子受体CCR5基因编辑而成的婴儿出生于中国。 他主张这种基因修饰可以保护婴儿免受人类免疫缺陷病毒(HIV )的侵害。 11月28日，他在人类基因编辑世界峰会上展示了这个项目的实验数据。 虽然实验的详细数据没有公布，但这个声明的真实性也有必要明确，但峰会上展示的实验方案和数据暴露了科学和伦理上的荒唐。 作为中国基因编辑领域的研究者，我们对这个消息完全感到吃惊。 很明显，贺建奎秘密地进行了这个项目。 据我们所知，贺建奎还没有在基因编辑领域发表有价值的科学论文，也没有活跃在中国的基因编辑科学研究圈。 我们被这种极其不负责任的行为激怒了，这种行为显然违反了中国和世界各国的基本伦理和医学伦理。 我们认为对这个事件的责任审查和讨论需要很好地理解科学事实，所以我们首先假设贺建奎展示的数据是真实的，然后我们集中讨论了这种行为的科学缺陷。
首先，我们想首先评价他这样的操作整体的合理性。 两个新生儿的父亲是艾滋病毒携带者，母亲没有这种病毒。 贺建奎主张编辑CCR5基因可以保护宝宝免受艾滋病毒的侵害。 但是，完全没有必要在胚胎中编辑基因来阻止HIV传播给胎儿。 目前，用成熟的辅助生殖技术使HIV阳性的父亲有健康的婴儿是可能的，成功率极高。 考虑到将来免受HIV感染的保护，对很多人来说简单地避免HIV暴露的风险就足够了。 因此，编辑早期胚胎不是给宝宝们带来好处，而是在很多方面带来潜在的重大风险，所以以下讨论。
CCR5基因编码白血球上的受体，HIV-1病毒利用该受体和其他受体感染人细胞。 自然出现的CCR532等位基因存在于一些欧洲人中。 异质结和同质结的个体在感染HIV后，过程缓慢，耐HIV感染，但同质结的CCR532个体也可以感染HIV毒株的一部分。 具有CCR532等位基因的个体通常健康，但该等位基因在非欧洲种群中的比例非常低，中国人至今还没有鉴定出纯粹的变异。 因此，很难估计将CCR532等位基因和其他CCR5变异引入中国人遗传背景的风险。 贺建奎主张有长期健康追踪的跟进计划。 但是，我们不知道谁会赞助这个计划，也不知道如果发生医学事故谁会为这个事件买东西。
接下来，让我们看看他的数据。 他首先展示Ccr5基因敲除小鼠的数据，评价“在胚胎期用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除CR5，是否会引起意想不到的遗传、生理或行为结果”。 (显示的引用内容都是贺建奎报告书中直接引用的幻灯片。 这太荒唐了。 用小鼠用不定量的方法简单比较四个组织的染色切片，进行两个简单的行为学测试也不能回答上述问题。 这样的科学质量非常差和肤浅。 例如，根据在新目的调查行动测试(thenovelobjectinvestigationbehaviortest )中收集的数据，统计学上的p值超过了0.05，但野生小鼠和Ccr5基因敲除小鼠之间存在差异。 在宣布Ccr5基因敲除不会成为行为学上的表型之前，需要以更大的样本量进行进一步的调查。 简单地进行文献调查发现，CCR5作为趋化因子受体具有正常的免疫学功能，CCR5基因敲除小鼠建立了自然杀伤细胞(NK )相关的表型，容易感染多种病毒。
其次，他设计了多个单指南RNA(sgRNA )，检测了它们在人细胞系和猴子胚胎中的效果。 这些是进行基因编辑实验的非常普遍的流程。 如果把簇化法则间隔短的回文重复系统(CRISPR )及其相关蛋白9(Cas9 )的成分导入细胞，靶基因座就会产生DNA双链断裂。 非同源末端连接修复过程(NHEJ )或同源直接修复(HDR )都可能参与该DNA双链断裂的修复。 NHEJ修复经常引起小的插入或删除(indel )，HDR在目标站点产生完美的修复或正确的修饰。 贺建奎的报告仅显示了NHEJ修复插入删除变异(indel )的频率特征，没有显示HDR修复导入CCR532等位基因的实验设计。 这表明贺建奎无意导入CCR532等位基因。 据我们所知，除了CCR532等位基因外，CCR5插入删除突变(indel )的等位基因的频率不高。 迄今的研究表明，在CCR5缺损的个体中导入表达稳定的切断体CCR532蛋白也同样是带来HIV抗性的表型。 因此，考虑到潜在的好处和风险，其他CCR5缺失的等位基因并不简单等同于CCR532等位基因。 另外，插入删除到表现框内变异有可能产生功能上得到的变异，这种风险更难以预测。
贺建奎试图优化猴子受精卵的显微注射流程，通过测序评价基因编辑的效果和嵌合体的水平。 他的数据还没有作为研究论文发表在任何平台上，所以他幻灯片上显示的信息还不够仔细检查。 但是，我们从他的展示中可以发现，尽管做了各种尝试，但猴子胚胎实验中嵌合体依然是个问题。
贺建奎接下来将猴子显微注射的流程转移到人类胚胎。 贺建奎的数据和以前的研究发现，细胞分裂中期注射胚胎，使用Cas9 mRNA而不是Cas9 mRNA蛋白可能可以减少嵌合体的发生，但依然不可避免。 另外，该策略只在通过NHEJ的基因敲除中起作用，在通过HDR的正确基因修复中无效。 虽然许多细胞系中增加HDR的策略已经报道过，但能否应用于人胚胎还没有答案。 米塔里波夫(Mitalipov )组的工作发现，母源等位基因可以作为基因修复的模板纠正病原突变，但其他研究组则发现Cas9会引起大范围的删除和重新排列，在用PCR进行基因鉴定时会引起假阳性结果这些科学争论表明，对DNA修复机制和人早期胚胎基因编辑的结果还没有完全理解。 贺建奎可能低估了嵌合体的发生率和引入有害遗传修饰的风险。
为了评价脱靶编辑引起的变异，贺建奎在基因编辑的人胚中构建了人胚干细胞系(hESC )。 这一点又暴露了他在科学素养上的不符合。 从一个基因编辑胚胎中只制作了一株hESC，用它进行全基因组测序，检测出潜在的脱靶变异。 在hESC的建立和扩展过程中，会出现很多遗传修饰。 因此，为了鉴定基于基因编辑的真正脱靶变异，需要从基因编辑和未编辑的胚胎中构建多个hESC细胞系，通过深度测序和进一步的生物信息学分析来描绘其特征。
他进一步声称进行了所谓的单细胞全基因组测序(WGS )。 他从19例基因编辑胚胎中获取了移植前的遗传检查样本，用WGS评价了其中的靶点和脱靶基因编辑事件，选择了用于移植的胚胎。 19例胚胎中有12例含有野生等位基因，表明在这些胚胎中CCR5基因没有完全编辑。 重要的是，现在没有成熟可靠的单细胞WGS技术来评价脱靶突变。 在整个基因组扩展过程中，将基因组的单拷贝扩展到足够的量用于WGS也引入了很多人为变异。 另外，嵌合体的问题令人担忧，但移植前的基因检查无法解决这个问题。 因为不能用一个胚胎测量所有的细胞。 这意味着，即使我们检测出的细胞被正确编辑，胚胎的其他细胞是否没有被编辑或携带不必要的变异，依然有不可忽视的风险，会导致无法预测的结果。 综上，贺建奎的结论是不可靠的。
据报道，除了潜在的脱靶效果外，基于CRISPR-Cas9的DNA双链断裂也有可能引起靶上的变异。 这些变异包括插入、缺失、位错和位错，还包括大染色体缺失、染色体断裂和同源间修复时的基因纯化。 现在，没有任何一种方法能检测所有这种脱目标变异，特别是在它们的发生频率非常低的情况下。
这两个女孩出生后，贺建奎小组从脐带血、脐带、胎盘中收集DNA，进行全基因组测序证明CCR5基因编辑成功。 WGS的结果表明，这些样品中只存在两种不同的CCR5等位基因，分别占约一半的测序结果。 关于暴露，一个等位基因为野生型，另一个等位基因有15bp的框内缺损。 对于娜娜，CCR5靶基因区的测序结果是这两个CCR5变异的等位基因，含有野生型CCR5等位基因的母亲组织没有污染娜娜的测序样品，这是令人吃惊的。 由于样本收集和数据分析的细节不足，我们可能无法得出有力的结论。 我们强烈建议权威机构对所有原始数据组织进行一次彻底的审查，将事实公开给科学界和公众。
最后，根据现在得到的信息，我们相信没有充分的科学理由，需要对人类生殖细胞进行这样的基因编辑，贺建奎及其研究小组的行为严重违反了中国伦理道德和世界科学界的共识。 无论是科学还是伦理，我们都强烈谴责他们的做法。 我们强烈呼吁国际科学界和监督管理部门尽快开始综合讨论，建立以生殖为目的的人类生殖细胞基因编辑的标准和标准。 达成协议后，颁发明确严格的法律，在世界范围内强制执行。 但是，在体外试验中有必要开发和改良包括早期胚胎、精子、卵子等在内的精确遗传修饰技术。 这些改进的技术只有在达成协议建立监督管理框架后才能为遗传病提供解决办法。
