河北科技大學副教授韓春雨震驚全球學術界的新基因編輯技術NgAgo-gDNA,正遭遇越來越多的質疑。
從5月2日他的論文發布在《自然-生物技術》網絡版之後,到現在為止,全球仍沒有一家實驗室對外宣布,能夠完全成功重複韓春雨的實驗。現在已有多國科學家要求《自然-生物技術》介入調查,並公開韓春雨實驗中的所有原始數據和實驗條件。
北京時間7月29日,一度支持韓春雨的澳大利亞國立大學的基因學家Gaetan Burgio,反戈一擊。他在Twitter上發布長文《我的NgAgo經曆》,否認了自己7月15日之前部分重複實驗時得出的結論,表示並無嚴格意義上的證據顯示韓春雨的NgAgo-gDNA技術有基因編輯的跡象,並且要求韓春雨公開所有原始數據和實驗條件。
韓春雨的NgAgo-gDNA技術,挑戰的是最為流行的基因編輯技術CRISPR-CAS9,論文剛一發表,就引發了轟動。基因編輯技術是指能夠讓人類對目標基因進行“編輯”,實現對特定DNA片段的敲除、加入等。目前CRISPR-CAS9是最為普遍的基因編輯技術,被稱為“基因魔剪”。
5月2日,韓春雨課題組的論文《DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute》在《Nature Biotechnology》在線發表。繞開時興的CRISPR-CAS9技術,課題組利用格氏嗜鹽堿杆菌(Natronobacterium gregoryi)的Argonaute核酸內切酶,以DNA為介導進行基因組編輯,簡稱NgAgo-gDNA。
質疑韓春雨的Gaetan Burgio在7月29日發布的長文中介紹了重複實驗的具體過程操作和結論,附帶了7張實驗結果圖。
受精卵原核注射NgAgo之後,基於囊胚的PCR結果。
對NgAgo注射過的受精卵PCR產物的T7核酸內切酶檢測。
當用高濃度5'磷酸化的ssDNA(25納克/微升)和NgAgo原核注射小鼠受精卵之後基於囊胚的PCR和電泳凝膠。
對小鼠囊胚進行NgAgo、5’磷酸化ssDNA原核共注射之後獲得囊胚,進行DNA提取、PCR擴增和測序之後的一個典型測序結果。
微注射NgAgo的小鼠受精卵凝膠電泳。
代表性的所有電泳膠的序列的Clustal比對。Ank-1作為參考序列。
一個代表性測序色譜圖(使用反向引物測序)。
他表示:在多番嘗試、試驗3個不同的細胞後,沒有發現嚴格意義上證明NgAgo發生基因編輯的證據;在他看來,NgAgo酶需要加熱到50攝氏度才能有效,對37攝氏度下NgAgo內切酶的活性表示質疑。
在長文中,Gaetan Burgio表示,“《自然生物技術》期刊應該要求韓春雨公開所有的原始數據和實驗條件”,並認為:“NgAgo的未來並不明朗。”
Gaetan Burgio選擇了小鼠受精卵進行重複實驗。因為他長期研究小鼠細胞,較為熟悉,並在兩年半前,用小鼠細胞,完成了他的首次CRISPR-Cas9基因編輯。由於韓春雨的論文中使用的是人體細胞,嚴格意義上來說,Gaetan Burgio和韓春雨所做的不是同一個實驗。但由於小鼠和人體結構相似,一般認為人體細胞能完成的實驗也能在小鼠細胞上進行。
在Gaetan Burgio發文後不久,來自西班牙高等科學委員會(CSIC)下設的國立生物技術中心(Centro Nacional de Biotecnologia)的科學家Lluis Montoliu轉發了該文,並在Twitter上寫道:“CRISPR萬歲!!!CRISPR-Cas9系統會用上數百億萬年而不衰。難以擊垮。”
據公開資料顯示,2015年,Lluis Montoliu從非營利組織“國際轉基因技術協會”(The International Society for Transgenic Technologies)卸任主席之位。他的Twitter簡介顯示,Lluis Montoliu的研究方向是哺乳動物的基因組,以及基於轉基因動物研究人類的罕見疾病。
Lluis Montoliu在Twitter上透露,在NgAgo之前,他們曾用大約2年時間,試圖測試Ago家族中來自Thermus thermophiles嗜熱棲熱菌的酶TtAgo,但同樣失敗。
隨後,7月30日,Lluis Montoliu更新博文稱,他已經停止了所有關於NgAgo的項目,同時“建議所有想做這件事人不要再浪費資源”。
7月30日傍晚,方舟子在Twitter上貼出四張郵件截圖,並附文稱“國際轉基因技術協會原主席Montoliu今天向協會會員發信,建議停止驗證河北科大韓春雨實驗,不要再浪費時間、金錢和人員。針對該技術調查表明,140個回複中,只有一個(中國神經所仇子龍?)回答有效,73 個無效,63 個在驗證。”
圖片顯示,發件方為代表Lluis Montoliu的“國際轉基因技術協會”,郵件名為“對Ago的巨大失望:CRISPR萬歲!”,發送時間為當地時間7月29日上午9點49分。郵件用加粗字體寫道:“(目前最重要的信息是)NgAgo在哺乳動物細胞的基因編輯中不起作用”、“我建議所有人放棄涉及NgAgo的項目”。
方舟子所貼的郵件截圖。
但Lluis Montoliu及其所處的“國際轉基因技術協會”的言論,引發了部分國內科學家的不滿,其中包括中國科學院上海神經科學研究所研究員仇子龍。7月30日晚上,他在實名認證的微博上質疑“國際轉基因技術協會”和Lluis Montoliu在領域內的專業性。
仇子龍發文質疑“國際轉基因技術協會”和Lluis Montoliu在領域內的專業性。
此前,仇子龍被傳出重複實驗成功。7月20日,科學網有博文稱仇子龍成功重複韓春雨的實驗。但仇子龍本人在7月21日作出回應,表示實驗室仍在重複,優化各種條件,目前的實驗結果距離韓春雨論文中的結果“相差甚遠”,並呼籲韓春雨提供“可重複NBT發表文章的NgAgo,或者優化的Ngago2.0,smart版本等等”。
對NgAgo的質疑聲自6月下旬開始就陸陸續續,韓春雨本人在百度貼吧上做出過一些回應。
6月28日,他在對網友的回複中表示,新系統剛出來都會“不好使”,他也認同目前NgAgo系統不夠穩定,等2.0版本出來會找專門機構免費發放。
面對質疑,他說,“我敢把質粒提交到addgen上,在協和講座發放質粒,對自己實驗的重複性還是很有膽氣的。”韓春雨所說的“addgen”其實是Addgene,一家全球科學家質粒共享的非盈利組織。澎湃在Addgene官網上的確看到了韓春雨上傳的質粒信息。這些質粒可供全球科學家直接用於重複韓春雨的實驗。
7月2日,在貼有方舟子質疑原文的帖子中,韓春雨進行了較為詳細的回應,強調NgAgo系統對汙染特別敏感,實驗時不要有寄生菌和支原體的汙染,並對實驗環節做出技術性的建議。
但7月2日之後,韓春雨不再有新的回複。7月4日,澎湃聯系上韓春雨,他以“學校告訴我不要做任何回應”回絕。
有基因學家對澎湃表示,如果最終《自然-生物技術》雜志在介入調查後也認為韓春雨的實驗是無效的,那么他在5月2日發表的論文將會被《自然-生物技術》刪除。