A team of biologists in the UK hope they will soon get the go-ahead to perform gene-editing in human embryos. If so, Kathy Niakan of the Francis Crick Institute in London and her team could be the first researchers outside of China to try the technique. New Scientist takes a look at their plans and how the work could improve fertility treatments.
Have human embryos been gene-edited before?
Yes. At least four teams in China have done this using the CRISPR method of gene-editing. As far as we know, the point of these experiments was simply to see how well CRISPR works in human embryos.
What is Niakan’s team proposing, and what would this tell us?
They want to use CRISPR to unpick which genes control early development in humans. Ultimately, this research could reduce the number of miscarriages and improve fertility treatments. Only half of all IVF embryos develop sufficiently to be implanted in women, and less than half of those are carried to term. Why these rates are so low is something that the proposed research could help us understand.
What will the study involve?
During the first week of embryonic development, cells start to take on different roles. Some go on to form the placenta and yolk sac, others to form the child itself. Biologists think they have identified some of the genes that determine which cells take on which role, but the only way to be sure is to disable those genes and see what happens.
Niakan wants to use the CRISPR technique to disable genes in single-cell embryos, just a day old. After about seven days the team will kill the embryos and analyse their structure to see what, if any, disruption there has been to the embryos’ ability to organise. They want to try this with three or four genes, first and foremost one called OCT4.
How will this help improve fertility treatments and reduce miscarriages?
There are at least three potential ways. First, identifying the genes crucial in early development could lead to better ways of selecting healthy embryos for IVF.
Second, it could help improve the “soup” used to grow embryos for their first few days. At present, the growth media used by clinics are variants on recipes originally developed for mice, and some of these seem to affect male and female embryos differently.
Third, it could help identify mutations that affect early development and lead to miscarriages. One day some countries may allow would-be parents to correct these defects – so-called germline gene therapy.
Can’t we do this research in animal embryos instead?
Similar work is already under way in animals. But although animal studies have told us a lot about how mammals generally develop, there are significant differences between lab mice and people. There are genes active in human embryos that are inactive in mouse embryos and vice versa, for instance.
Where will the embryos come from?
The team plan to use spare frozen IVF embryos, donated by the parents. About 20 to 30 embryos will be required per gene studied, Niakan estimates, so around 120 may be needed in total.
When could we see the first use of gene editing on human embryos happening in the UK?
Possibly later this year. The UK’s Human Fertilisation and Embryology Authority is meeting tomorrow to decide whether to authorise the work, but its decision will not be announced for another week or so. Niakan also needs the approval of a separate ethics committee. If both bodies give the go-ahead, her team will then need to start collecting frozen donor embryos, which could take several months.
Does this research take us closer to germline gene therapy?
Not directly, although if Niakan’s team find ways to improve the efficiency of gene-editing that are specific to human embryos, it could eventually be of use to those who want to create gene-edited babies.
ทีม biologists ในอังกฤษหวังว่า จะเร็ว ๆ นี้ได้รับ go-ahead การตัดต่อยีนในมนุษย์โคลน ถ้าเป็นเช่นนั้น เคธี Niakan สถาบันคริก Francis ในลอนดอนและทีมของเธออาจเป็นนักวิจัยแรกนอกจีนจะลองเทคนิค นักวิทยาศาสตร์ใหม่จะดูที่แผนการของพวกเขาและวิธีการทำงานสามารถปรับปรุงการรักษาความอุดมสมบูรณ์มีมนุษย์โคลนที่ถูกแก้ไขยีนก่อนใช่ คนที่ 4 ในประเทศจีนมีแล้วนี้ใช้วิธี CRISPR การตัดต่อยีน เท่าที่เรารู้ว่า จุดการทดลองเหล่านี้ไม่เพียงเพื่อ ดูวิธีการที่ดี CRISPR ทำการโคลนมนุษย์ทีมงานของ Niakan ที่เสนอ และอะไรจะนี้บอกเราคืออะไรพวกเขาต้องการใช้ CRISPR เพื่อเบิกสินค้ายีนที่ควบคุมการเจริญในมนุษย์ ในที่สุด งานวิจัยนี้สามารถลดจำนวนการแท้ง และปรับปรุงการรักษาความอุดมสมบูรณ์ เพียงครึ่งหนึ่งของโคลน IVF ทั้งหมดพัฒนาพอจะเป็น implanted ในผู้หญิง และน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของผู้ที่จะดำเนินการในระยะ ทำไมราคาจะต่ำดังนั้นเป็นสิ่งที่การวิจัยที่นำเสนอจะช่วยให้เราเข้าใจอะไรจะศึกษาเกี่ยวในช่วงสัปดาห์แรกของการพัฒนาตัวอ่อน เซลล์เริ่มต้นจะใช้ในบทบาทที่แตกต่างกัน บางส่วนไปยังรกและแดง sac ผู้อื่นเพื่อลูกตัวเอง Biologists คิดว่า พวกเขาได้ระบุบางส่วนของยีนว่าเซลล์ที่ใช้เวลาในบทบาทใด แต่วิธีเดียวเพื่อให้แน่ใจว่ามีการ ปิดยีนเหล่านั้น และดูว่าเกิดอะไรขึ้นNiakan อยากใช้เทคนิค CRISPR ปิดยีนในเซลล์เดียวโคลน เพียงวันเก่า หลังจากเจ็ดวัน ทีมจะฆ่าการโคลน และวิเคราะห์โครงสร้างของพวกเขาเพื่อดูอะไร ถ้ามี ทรัพยมีได้รับการโคลนของความสามารถในการจัด จะต้องลองนี้กับ สี่ยีน OCT4 หนึ่งอันดับแรกเรียกว่าวิธีจะนี้ช่วยปรับปรุงการรักษาความอุดมสมบูรณ์ และลดการแท้งวิธีที่สามเป็นไปได้ ครั้งแรก การระบุยีนที่สำคัญในการเจริญอาจได้เลือกโคลนสุขภาพสำหรับ IVFที่สอง มันสามารถช่วยปรับปรุง "น้ำซุป" ใช้เพื่อขยายโคลนของพวกเขาไม่กี่วันแรก ปัจจุบัน สื่อเติบโตใช้คลินิกเป็นตัวแปรในสูตรเดิม พัฒนาสำหรับหนู และเหล่านี้ดูเหมือนจะมีผลต่อโคลนชาย และหญิงแตกต่างกัน3 จะสามารถช่วยระบุกลายพันธุ์ที่มีผลต่อการเจริญ และทำแท้ง วันหนึ่งบางประเทศอาจให้ผู้ปกครองปรากฏเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องเหล่านี้ – เรียกว่า germline ยีนบำบัดเราไม่สามารถทำงานวิจัยนี้ในการโคลนสัตว์แทนทำงานคล้ายกันอยู่แล้วเดินทางสัตว์ แต่ถึงแม้ว่าศึกษาสัตว์บอกกับเรามากมายเกี่ยวกับการเลี้ยงลูกด้วยนมโดยทั่วไปพัฒนา มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหนูห้องปฏิบัติการและคน มีอยู่ยีนในมนุษย์โคลนที่ไม่ได้ใช้งานเมาส์โคลน และในทางกลับ กัน เช่นWhere will the embryos come from?The team plan to use spare frozen IVF embryos, donated by the parents. About 20 to 30 embryos will be required per gene studied, Niakan estimates, so around 120 may be needed in total.When could we see the first use of gene editing on human embryos happening in the UK?Possibly later this year. The UK’s Human Fertilisation and Embryology Authority is meeting tomorrow to decide whether to authorise the work, but its decision will not be announced for another week or so. Niakan also needs the approval of a separate ethics committee. If both bodies give the go-ahead, her team will then need to start collecting frozen donor embryos, which could take several months.Does this research take us closer to germline gene therapy?Not directly, although if Niakan’s team find ways to improve the efficiency of gene-editing that are specific to human embryos, it could eventually be of use to those who want to create gene-edited babies.
การแปล กรุณารอสักครู่..
