25 年前,人类基因组的首份草图公布,这一壮举为正在进行的遗传学革命奠定了基础。
随着技术的发展,在宣布启动首个“合成植物染色体”项目后,英国瞄向了“合成人类基因组(SynHG )”。该项目得到了全球最大的医疗慈善机构之一惠康基金会(Wellcome Trust)的初始资助,金额达1000 万英镑(1370 万美元)。
研究人员来自剑桥大学、肯特大学、曼彻斯特大学、牛津大学和伦敦帝国理工学院。SynHG 由英国医学研究理事会 (MRC) 分子生物学实验室的 Jason Chin 教授领导,他最近还被任命为牛津大学埃里森理工学院生成生物学研究所的创始主任,以及牛津大学的教授。Chin 的团队合成了大肠杆菌的完整基因组。大肠杆菌的基因组大约有 450 万个碱基对,而人类的基因组则拥有超过 30 亿个碱基对。
SynHG 团队的目标是在未来 5-10 年内构建一个完整的合成人类染色体。潜在应用包括:培育能抵抗免疫攻击或特定病毒感染的活体细胞,这类细胞可移植给自身免疫疾病患者,或为慢性病毒感染导致的肝损伤患者提供治疗新途径。
科学家的首要目标是开发构建更大人造 DNA 片段的技术,直至实现整条人类染色体的合成。这些染色体携带调控人体发育、修复与维持的关键基因。通过研究这些合成染色体,科学家能更深入理解基因与 DNA 如何调控人体机能。
Wellcome Sanger 研究所所长 Matthew Hurles 教授指出:“许多疾病源于基因异常,这项研究将催生更优治疗方案。”该研究所曾完成人类基因组计划最大份额的测序工作。他解释道:“从零构建 DNA 让我们能验证 DNA 的真实运作机制并测试新理论,因为现有技术只能对生命系统中已存在的 DNA 进行修饰。”
该项目研究将严格限制在试管与培养皿中进行,不会尝试创造合成生命。
该项目还特别设立了由肯特大学 Joy Zhang 教授领衔的并行研究计划,专门探讨实验室制造基因组引发的社会伦理问题。
曼彻斯特大学遗传技术伦理学家 Iain Brassington 教授对该项目表示支持。他指出,虽然实际应用仍有距离,但该技术可能催生“合成线粒体”,可帮助携带线粒体疾病的女性避免将缺陷遗传给后代。
与此同时,该项目也引发了担忧。批评人士担心这项研究会为不道德的研究人员创造增强型或改造型人类开辟道路。爱丁堡大学著名遗传学家 Bill Earnshaw 教授警告:“例如可能被用于开发生物武器、强化人类甚至创造含人类 DNA 的生物体。”
Brassington 也警告潜在风险:通过合成基因组改造的细菌或能分解石油化工产品,虽有助于处理塑料垃圾和原油泄漏,但一旦泄漏可能造成生态灾难。“这类微生物进入环境将是毁灭性的。”
1.https://wellcome.org/news/researchers-take-first-steps-creating-synthetic-human-genomes
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