摘要:韩春雨称自己每天都收到众多骚扰电话和短信,嘲笑他并声称他的科研事业已经“完蛋了”-但他自己深信,这项技术是有效的。他也告诉Nature,在8月8日,他已经向基因信息库Addgene提交了一份详尽的实验手册。他希望这会帮助人们重复出自己的实验结果。作为刊登这项研究的杂志,Nature Biotechnology已经开始了调查行动。

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当一项基因编辑技术被提出用作CRISPR-Cas9系统的替代品,关于它能否实际起效的争议正在逐步升温。

三个月之前,韩春雨,一位河北科技的大学的生物学家,在论文中报告了NgAgo酶可以被用作哺乳动物的基因编辑。如今,越来越多的科学家们正在抱怨韩春雨的研究结果无法被重复-尽管其中有一位已经告知Nature他可以重复。

韩春雨称自己每天都收到众多骚扰电话和短信,嘲笑他并声称他的科研事业已经“完蛋了”-但他自己深信,这项技术是有效的。他也告诉Nature,在8月8日,他已经向基因信息库Addgene提交了一份详尽的实验手册。他希望这会帮助人们重复出自己的实验结果。作为刊登这项研究的杂志,Nature Biotechnology已经开始了调查行动。

赌注是很高的。在过去的几年里,CRISPR-Cas9系统已经彻底转变了生物学。但是,这项技术的出现也让许多科学家渴望探寻其它的方法,来扩展基因编辑的“工具包”:NgAgo就是其中之一。“我们当中许多人都非常支持这项技术,并希望它能有效工作。”来自哈佛医学院的遗传学家乔治.丘奇如是说。

CRISPR-Cas9利用一小段遗传序列来指引酶在指定的位置剪切DNA(CRISPR的原理请参考历史文章:五分钟看懂CRISPR技术)。受到启发的韩教授查阅了其它”基因剪刀”蛋白相关的文献,找到了一个名叫Argonaute(Ago)的蛋白家族,刚好能满足要求。其他研究者曾标注这些蛋白是很有潜力的基因编辑工具。

在论文中,韩教授的团队报告了利用多种遗传序列来引导Ago家族中的一员-NgAgo,编辑了人体细胞中8种不同的基因,并在染色体指定位点插入了多个基因【1】。

最关键的是,NgAgo可以极具特异性的剪切目标基因,韩教授说,这不像CRISPR-Cas9,有时会编辑错误的基因。另外,韩教授补充道,CRISPR-Cas9需要在剪切位点附近存在一小段特定的DNA序列,才能够激发剪切酶的活性。NgAgo却不需要,这意味着它可以在更广阔的范围里被应用。

在中国,人们对于这项研究最初的反应是赞美之词溢于言表,甚至连CCTV都对韩教授的实验室进行了探访。这种效应势不可挡,韩教授说。而他却是一个隐居式的人物-他的爱好包括品茶和弹古琴。他不喜欢旅行,并从未离开过中国:在今年3月去杭州拜访一位合作者,42岁的韩春雨终于第一次登上了飞机。在他的论文发表之前,“我一点都不知情”,韩教授在接受Nature的采访时说。

对这项研究最初的质疑在今年7月初浮现。一位因“科学打假”而出名的前生物化学家方是民(方舟子),在他的网站《新语丝》(xys.org)上写道:他了解到许多重复这项研究的努力都失败了,并断言韩教授的论文是无法重复的。在许多中国网站上,批评者的数量与日俱增(关于方舟子的言论,请参考历史文章:科研风波再起:方舟子公开叫板韩春雨)。

【Nature头条】重复,嘲弄以及一位隐士:关于NgAgo基因编辑的争议正在激化-ScienceLondon未止科技

方舟子在网站上发布文章断言,韩春雨的论文无法重复

在7月29日,澳洲国立大学的遗传学家Gaetan Burgio在他的博客上发表了关于他未能重复这项实验的详尽细节。这项争议也随之走向了世界【2】。在通常情况下,他的博文只有几十次点击,而这一篇却超过了5000次点击。

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遗传学家Gaetan Burgio在博客上公布了他重复失败的细节

在同一天,西班牙国家生物技术中心的遗传学家Lluís Montoliu,给他在国际转基因技术协会(ISTT)的同事们发了Email,推荐他们“放弃任何涉及使用NgAgo技术的项目“,以便”避免时间,金钱,实验动物和人力的浪费”。这份Email被泄露了出来,并被刊登在方舟子的网站上。

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Lluís Montoliu建议他的同事放弃所有涉及NgAgo的项目

在这之后,英国爱丁堡MRC再生医学中心的分子生物学家Pooran Dewari做了一个在线调查,他发现仅仅有9名科学家声称他们重复出了NgAgo的研究成果,而有97人声称他们无法重复【3】。

在一个在线交流小组中,最初声称成功重复NgAgo结果的两位研究人员现在出面澄清:他们其实是搞错了。 来自印度CSIR-Institute of Genomics and Integrative Biology的分子生物学家Debojyoti Chakraborty表示,他成功重复出了韩教授论文中的一个实验环节,即利用NgAgo去敲除导入到细胞中的荧光蛋白基因。当使用NgAgo后,荧光度减弱,所以他认为是NgAgo成功抑制了基因的表达(即定点编辑了基因)。然而,当他对DNA进行测序后,他没有发现任何NgAgo能够进行基因编辑的证据。现在,他声称荧光减弱一定是由于某些其它因素导致的。

Jan Winter是一名在德国癌症研究中心学习基因组学的phD学生,他也表示自己有过相似的经历。他说:“我会在接下来的几周重新尝试这项实验,但目前为止我感觉它不会有效。”

韩教授表示,他只能利用自己实验室培养的细胞来保证NgAgo系统的有效性-他曾购买过细胞进行实验,同样不起作用。随后,他发现在购买的细胞中含有支原体污染。所以,他认为其他人使用的细胞可能存在同样的问题。他也补充道,一些学生做实验太匆忙,并且使用试剂时不够谨慎。对于这种观点,Jan Winter并不赞同:“我不认为这是无法做出结果的科学家们存在的问题。”(关于韩春雨的观点,请参考历史文章:韩春雨回应方舟子质疑

一位独立于韩教授的研究小组,并且不愿透漏姓名的中国研究人员告诉Nature,他已经在多种细胞中测试过NgAgo系统,并且发现NgAgo能够在指定基因位点引入突变-这些发现也得到了测序结果的证实。他也补充道,相对于CRISPR-Cas9来说,这个系统的效率是比较低的,并且需要一定调整来提高效率。“但是,总之,它是有效的!”他说。

还有两位匿名的中国科学家声称,他们已经初步得到了NgAgo的有效结果,但仍需等待测序结果的证实。

“它也许,也许能有效。”Gaetan Burgio表示,“即便如此,它的挑战性也太大了,甚至是不值得去尝试。它绝对没有希望能够超越CRISPR技术。”

NgAgo的失败“将会令人失望,但会留给我们一项额外工作,去探索是否其它Argonaute系统可以进行有效的基因编辑。”来自荷兰瓦赫宁恩大学的微生物学家John Van der Oost表示。他在2014年关于Argonaute蛋白的研究为NgAgo应用于基因编辑奠定了基础【4】。

本周,Nature Biotechnology给Nature的新闻团队发了一份声明,表示“多位研究人员”已经联系过杂志社,声称自己无法重复试验结果。另外,“杂志社将按照规定的流程来调查这些问题。”

河北大学表示他们会在一个月之内要求韩春雨重复这项试验,这样一来就能够通过第三方独立机构来验证试验结果了【5】。

本文是ScienceLondon的原创翻译,原文地址:http://www.nature.com/news/replications-ridicule-and-a-recluse-the-controversy-over-ngago-gene-editing-intensifies-1.20387

相关资料:

【1】Gao F, Shen X Z, Jiang F, et al. DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute[J]. Nature biotechnology, 2016.

【2】https://medium.com/@GaetanBurgio/my-experience-with-natronobacterium-gregoryi-argonaute-ngago-3ed8909b410c#.hymcfsu9a

【3】http://blog.addgene.org/google-forums-round-up-first-impressions-of-ngago

【4】Swarts D C, Jore M M, Westra E R, et al. DNA-guided DNA interference by a prokaryotic Argonaute[J]. Nature, 2014, 507(7491): 258-261.

【5】http://news.xinhuanet.com/english/2016-08/03/c_135561295.htm

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