发表于 2022-04-16
一家加利福尼亚公司表示，他们可以破译通过体外授精(IVF)产生的几天大胚胎的几乎所有DNA密码。这一进展取决于对父母双方的DNA进行全面测序，并在这些数据的帮助下“重建”胚胎的基因组。该公司表示，它可以预测几十年后发展的常见疾病的风险。目前，这种遗传风险预测正在成人中进行测试。将其应用于体外授精胚胎的想法引起了激烈的科学和伦理争议，但这并没有阻止这项技术飞速发展。
心脏病、自身免疫性疾病、癌症和许多其他成人疾病具有复杂且神秘的起源，受遗传和环境影响的混合推动。人类基因组中的数百种变异可以共同提高或降低特定疾病的风险，通过将这种遗传变异性与所谓的“多基因风险评分”相结合来预测一个人患特定疾病的几率仍在成人中进行研究，部分原因是我们对基因变异如何共同驱动或预防疾病的理解仍需要提升。研究人员说，在胚胎中，要证明风险评分的准确性更加困难。
使用目前的技术，很难从几个细胞中准确地对整个基因组进行测序，尽管有些人尝试了不同的方法。报告结果的公司MyOme的首席执行官PremalShah说，关于IVF胚胎多基因风险评分的新工作是“探索性研究”。通过首先对10对已经接受IVF并生过孩子的父母的基因组进行测序来创建这样的分数，研究人员随后使用了在体外授精过程中收集的数据：这对夫妇的胚胎，总共110个，当时接受了有限的基因检测，这是一种细胞的点测序，称为微阵列测量。这种分析可以检测异常数量的染色体、某些遗传疾病和大块DNA的重排，它已成为美国体外授精治疗越来越普遍的一部分。通过将这些不完整的胚胎数据与更完整的亲本基因组序列相结合，并应用统计和群体基因组学技术，研究人员可以解释生殖过程中发生的基因改组，并计算出每个父母传给每个胚胎的染色体。通过这种方式，他们可以预测该胚胎的大部分DNA。
研究人员有一个方便的方法来查看他们的重建是否准确：检查这对夫妇的婴儿。他们收集了婴儿的脸颊拭子样本，并对他们的全基因组进行了测序。然后，他们将这个“真实序列”与孩子出生的胚胎的重建基因组进行了比较。比较基本上揭示了一个匹配：对于一个3天大的胚胎，至少96%的重建基因组与相应婴儿的遗传基因变异对齐；对于一个5天大的胚胎，它至少是98%。
一旦他们手头重建了胚胎基因组，研究人员就会转向常见慢性病的成年人的大型基因组研究的已发表数据，以及从这些信息中得出的多基因风险评分模型。然后，MyOme将这些模型应用于胚胎，计算出12种疾病的多基因风险评分，包括乳腺癌、冠状动脉疾病和2型糖尿病。该团队还尝试将重建的单基因胚胎序列（例如BRCA1和BRCA2）与胚胎在该疾病（在本例中为乳腺癌）的多基因风险评分相结合。
事实上，许多研究人员表示，现在使用多基因风险评分来选择移植哪些胚胎还为时过早。加州大学旧金山分校从事生物伦理学研究的医学人类学家芭芭拉·科尼格（BarbaraKoenig）说，这种风险评分“主要仍然是一种研究工具，即使在成年人中也是如此”。团队承认分数的局限性，包括它们基于来自绝大多数欧洲血统人群的DNA，并且在其他群体中可能不太准确。
人类基因组的大部分内容仍然被笼罩着，包括基因如何相互作用以及一个基因可能产生的多重影响。专家担心将多基因风险评分应用于胚胎的意外后果。“可以发现一种疾病，但与此同时，这样做会诱发另一种疾病。”2021年12月，欧洲人类遗传学会敦促不要将多基因风险评分用于胚胎选择。
