韩春雨的第四代基因编辑技术是否可以期待?
来源:研究员 张伟2016-08-12
目前,基因编辑技术可谓是最热门的前沿生物技术之一。自2013年问世以来,第三代基因编辑技术 CRISPR-Cas9有着前两代技术无可比拟的优势,能够高效率地定点编辑基因组, 在基础研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。CRISPR-Cas9技术以RNA分子为引导,实现对特定基因的修改。该技术也被申请专利,技术专利被美国几家基因编辑龙头公司垄断,最初的几位发现人为专利归属权还有着复杂的官司纠纷。尽管该技术被允许各国科学家在实验室中使用,但不能被商业化应用。同时,科学家也发现CRISPR-Cas9有着自身的缺点,特异性和脱靶问题也是需要改进的问题。
因此,今年5月2日,当顶级学术期刊 《自然-生物技术》杂志刊发了中国科学家团队发明的一种新的基因编辑技术NgAgo-gDNA,立即引起了整个学术界的轰动。由河北科技大学韩春雨副教授和其研究团队发现的这种基因编辑技术,不同于目前大热的CRISPR-Cas9技术,它以DNA分子为引导,实现对目标基因的编辑,特异性更高,因此被认为具有独特优势,未来极具潜力。在整个生物界唯强大的Cas9马首是瞻的时代,韩春雨的这一发现引发了诸多媒体和同行的热情关注。绕开时兴的CRISPR-CAS9技术,课题组利用格氏嗜盐碱杆菌的Argonaute核酸内切酶,以DNA为介导进行基因组编辑,简称NgAgo-gDNA。此事件另一大看点是,韩春雨是一名中国本土培养的科学家,没有国外研究经历,年仅42岁,此前在学术界毫无名气,而此次发表的文章被认为具有获得诺奖的实力。这也吸引了更多的关注。
然而,事情反转的很快,7月份开始外界对韩春雨文章的质疑越来越多,原因是很多实验室按照文章中的方法并不能重复出实验的结果。英国爱丁堡再生医学研究所的分子生物学家Pooran Dewari发起了一个在线调查,结果显示只有9位研究者认为NgAgo效果很好,97位研究者说它没效果。 8月2日,《自然-生物技术》发表声明称,“已有若干研究者联系本刊,表示无法重复这项研究。本刊将按照既定流程来调查此事。作为在自然科研旗下期刊发表论文的条件之一,作者须将材料、数据、代码和相关的实验流程及时向读者提供,不可加以不当限制。”
面对质疑,韩春雨坚称NgAgo方法是有效的,无法重复的原因可能是试验细节的问题。韩春雨说,他发现他只在自己实验室的细胞中可以实现NgAgo的基因编辑效果,而在购买的细胞中失败了。他后来发现,购买的细胞存在支原体污染。另外,他说一些研究生可能在实验中太快,没有注意试剂的问题。8月8日,韩春雨向非盈利性质粒共享信息库Addgene提交新版的详细实验方法,并补充了数项应当注意的问题。新版实验方法的一些实验细节与其在《自然-生命科学》中发表的论文有所不同。
有专家表示,在《自然-生物技术》得出调查结果之前,谁也不能说韩春雨造假,影响生物科学实验的成功与否有很多原因。这样的情况还是耐心等杂志的调查结果。
作为一名在生物实验室待过十年的研究员,我也想发表一下自己的浅见:分子生物学实验有着非常多的不确定因素,跟实验材料、操作技术、实验室环境、使用仪器等都有着很大的关系,其中一个因素的改变可能就会影响到最终的结果。韩春雨教授的实验结果在别的实验室无法重复很有可能这是一项非常敏感的实验,出结果的难度也很大,与现在的主流技术相比,还需要很多技术上的优化。还有可能实验中存在一些连实验者自己都没有意识到的因素存在,影响着结果。这些都需要更加细致的工作去验证。那么是否存在造假的可能呢?我觉得概率很小。韩春雨投稿时应该就知道这将是一项震惊全球的发现,将要接受顶级学术杂志和全球科学家的检验,如果没有过硬的数据,谁也不会去冒这个险。现在的可能就是韩春雨的实验技术此前没有完整、真实地公开,或者实验中未知因素导致结果不可重复。与其质疑、批评辛苦工作的科学家,不如耐心地等待调查结果。
而一旦NgAgo技术被证实真实有效,那么必将是基因编辑技术的一场新的革命,将是第四代技术,其先进性又向前提高了一大步。作为可以直接编辑基因组的工具,人们对基因编辑技术在多种重大疾病治疗领域充满了期待,更加精准的工具将为临床应用带来更大的可能性。尽管需要时间,但科学家的努力将持续给人类带来希望。