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《自然》报道:同行评议论文升级NgAgo基因编辑争议

2016-11-28 15:45 David Cyranoski Nature 阅读 0
核心摘要: 本文报道了围绕NgAgo基因编辑技术的持续争议。多篇同行评议论文未能重复韩春雨团队最初的结果,其中一篇显示NgAgo在斑马鱼胚胎中仅抑制而非编辑基因。韩春雨坚持原主张,但承认存在未注意的问题。该争议引发了对河北科技大学基因编辑中心合理性的质疑。

6个月前,中国研究人员报告称一种名为NgAgo的酶可用于编辑哺乳动物基因,且可能比流行的CRISPR–Cas9基因编辑技术更精确、更通用。但其他科学家几乎立即在互联网论坛上抱怨无法重复该实验结果。

如今,一篇有20位作者的论文在《蛋白质与细胞》上发表,列出了多次重复原始实验但失败的尝试;另一篇发表在《细胞研究》上的论文表明,将NgAgo注射入斑马鱼胚胎后,它可能只是抑制而非编辑基因。

位于石家庄的河北科技大学生物学者韩春雨是首位报告NgAgo基因编辑实验的人,他表示坚持原来的主张。

《蛋白质与细胞》论文的20位作者描述了如何尝试用NgAgo编辑各种基因组但未能成功。其中8个实验室尽可能按照韩春雨的实验方式,使用韩春雨提供的材料,针对相同基因,并在人类细胞中再次尝试,但全部失败。该论文呼吁韩团队“澄清围绕NgAgo的不确定性,提供重复最初非常重要结果所需的所有细节”。但其中一位作者、北京大学分子生物学者魏文胜已对NgAgo下了结论:“它根本不工作,句号。”

北京出版的《蛋白质与细胞》曾在2015年发表关于人类胚胎基因编辑的首篇报道,其编辑张晓雪表示,该杂志尽快发表NgAgo论文是因为围绕该研究的辩论仍在持续。“在中国,这不仅是科学问题,也是道德和政治问题,”她说。

在《细胞研究》论文中,研究人员报告尝试用NgAgo编辑斑马鱼胚胎中一个被认为与眼睛发育相关的基因。一些胚胎发育出一只非常小的眼睛和一只基本正常的眼睛,另一些胚胎的眼睛融合并长在头顶,“像独眼龙”,这正是NgAgo敲除该基因后预期的结果。但研究人员对斑马鱼基因组测序后惊讶地发现,该基因仍然完整。

该论文的首要作者、江苏省南通大学分子生物学者刘东提出了一种解释:NgAgo分子与基因组结合,但未切除目标基因,仅降低了其表达。由于NgAgo蛋白易于在实验室制备,刘东认为这种功能可使其成为暂时抑制斑马鱼基因功能的更便宜、更易获得的替代方法。但如果他是对的,NgAgo不会产生可传递给下一代的永久变化,因此不被视为基因编辑器。

刘东不据此对最初NgAgo实验的争议提供见解,他指出该实验是用人类细胞做的。他说,他的论文只是提供了NgAgo一种新的可能用途——作为抑制而非编辑基因的廉价工具。

但批评者认为,刘东的论文提供了进一步证据,表明最初NgAgo论文的说法站不住脚。“这是发表在同行评议期刊上的另一篇报道,证实了NgAgo不能作为基因编辑器发挥作用,”马德里西班牙国家生物技术中心的遗传学者Lluis Montoliu说,他此前已批评过韩春雨的论文,“有必要强调这一点。”

堪培拉澳大利亚国立大学的遗传学者Gaetan Burgio是最早在网上报告未能重复韩春雨实验的研究人员之一,他表示不相信NgAgo能在韩春雨或刘东实验使用的温度下具有功能。两个实验使用的温度均远低于该蛋白质来源——一种细菌——的生活环境温度。Burgio认为斑马鱼的异常结果可能是由与NgAgo活性无关的毒性导致的。刘东表示他的数据让他确信NgAgo能可靠地抑制基因,但承认需要更多证据决定性证明这一点,他正在汇总这些证据。

韩春雨告诉《自然》,他已发现其他研究人员未注意到的一个问题,这可以解释为何他人难以重复他的结果。他目前正在做确认实验,以便发表数据和实验步骤让批评者满意。“我现在不能说,因为无论我说什么中国媒体都会跳,”他告诉《自然》,“我需要一点点时间。”

发表其论文的期刊《自然·生物技术》发言人称,许多批评韩春雨NgAgo论文的个人和团体已与该刊联系,该刊根据发表研究结果的准则已或正在仔细评判。“目前我们对该论文的调查仍在继续,”发言人说。《自然·生物技术》隶属《自然》的出版社Springer-Nature,与《自然》新闻团队的编辑相互独立。

少数几位科学家此前告诉《自然》他们能重复韩春雨的发现,但尚未发表结果。其中一位表示正用NgAgo进行与其研究相关的实验,希望不久能发表。但另一位此前注意到用NgAgo有初步阳性结果的人现在说,“数据令人困惑”,“我们不能得出结论”。两人均不愿透露姓名,因害怕被牵涉到争议中。

这一重大失败让人质疑韩春雨所在大学——河北科技大学——在八月份宣布要建的基因编辑中心项目,该项目由当地政府投资2.24亿元人民币。“没有韩春雨的《自然·生物技术》论文和之后的炒作,该校不可能获得如此巨额的资金来建基因编辑中心,”方舟子说,他此前是生物化学学者,因揭露造假科学家而闻名,是最早公开批评韩春雨论文的人之一。他说,除了韩春雨关于NgAgo的主张,该大学并无从事基因编辑研究的专业资质。因此如果韩春雨的工作站不住脚,“该中心就失去了其合理性。”

魏文胜也批评建立该基因编辑中心的决定,也将其归因于韩春雨论文导致的激动。“考虑到这是一个热门领域,在中国建一个基因编辑中心并不是坏主意,”他说,“但是把这样的中心建在河北的唯一原因就是因为韩春雨的论文。”河北科技大学拒绝与《自然》新闻团队讨论该中心。

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