把 CRISPR 用在人類胚胎上：這次換美國了~

上禮拜五消息出來後，論文發表在今天的 Nature 上惹。

美國的團隊是 OHSU (Oregon Health and Science University)的胚胎生物學家 Dr. Shoukhrat Mitalipov 帶領的，他之前有做過粒線體移植，不過這個技術目前在美國尚未合法。

關於粒線體移植，請參考這篇：《MRT: 有三個父母的小孩》

他這次做的 CRISPR 編輯胚胎是三年前就跟 OHSU 申請要做的，由於人道因素，美國政府不贊助這個計畫，所以研究經費來自各方，OHSU 是由學校出的，合作實驗室 Salk Institute 則是由慈善機構贊助的。這個計畫的目標基因是 MYBPC3，蛋白質產物為 mMyBP-C (cardiac myosin-binding protein C )，控制肌肉的收縮和放鬆，其突變會造成左心室肥大(hypertrophic cardiomyopathy, HCM)，且是顯性基因，只要有一個 copy 突變就有可能會引起突發性 cardiac arrest，最常發生在年輕的運動選手身上。他把計畫申請送出去後，有些人認為沒做的必要，因為同時帶有兩個突變 copy 的人很少(太嚴重活不久且難存活)，所以至少有 50% 的機會把正常的 copy 傳給下一代，而且如果是人工受孕(IVF, 體外受精)的話，也可以把帶有突變的胚胎挑掉，不過最後 Mitalipov 還是排除眾議做了。

這個研究是用健康的卵子，和帶有 MYBP3 突變(4-bp GAGT deletion)的精子。和之前中國團隊做法不同的地方是他們把 CRISPR-Cas9 和精子一起送進卵子裡，而不是等他們結合成受精卵了之後再送進去，希望能因此增加成功率(也就是所有細胞都被修正，而不是只有部分細胞的基因被修正，造成馬賽克 mosaics 的情況)，而且 Cas9 在細胞中降解(degrade)的很快，所以也可以減少 off-target mutatons (編輯到其他的基因)。結果咧？58 顆受精卵有 42 顆的突變被成功修正(兩個 MYBP3 copy 都是正常的)，只有一顆受精卵是 mosaic 的情況，成功率高達 75%，且沒發現有 off-target mutations 的情形。如果是受精十八小時後才把 CRISPR-Cas9 送進去的話，54 顆受精卵就有 13 顆是 mosaic，成功的則有 36 顆(66.7%)。

中國團隊的 CRISPR 應用結果，請參考這篇：《關於 CRISPR-Cas9》

不知道各位是怎麼想的呢？經過文章裡一提起，才想到說既然都要用 CRISPR-Cas9 惹，就表示一定是人工受孕，也就是說不管是什麼樣的治病突變都是可以被挑掉的，所以其實胚胎的基因編輯好像沒那麼必要，除非是父母雙方其中一位的兩個 copy 都帶有突變，不管怎樣都會帶給小孩，才有編輯修正的必要性。而且，我覺得沒有 off-target mutations 這件事很難被證實，因為你沒發現不代表沒有，有可能只是你沒掃到而已，除非你把所有的基因都定序了，才能確定沒有 off-target mutations。如果真的要用在臨床上，可能就要看父母想不想賭了吧。（是說小孩有想賭嗎？）（我個人是屬於「如果帶有疾病，拜託別生下我」這種。）



Articles:

Science / First U.S.-based group to edit human embryos brings practice closer to clinic (2017)

Nature / CRISPR fixes disease gene in viable human embryos (2017)


Paper:

H Ma et al, Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos. Nature (2017)