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Future Fertility 获得 760 万加元用于人工智能体外受精
加拿大生育技术领域的参与者包括蒙特利尔的 Eli，该公司去年获得了 190 万加元的种子资金，用于开发基于唾液的每日激素跟踪解决方案。在利用人工智能提高 IVF 成功率方面，Future Fertility 并不是唯一一家这样做的公司，斯德哥尔摩的 Mojo、旧金山的 Life Whisperer 和 Alife 等初创公司也采取了类似的方法。
Michael Anis Mihdi Afnan、Cynthia Rudin、Vincent Conitzer、Julian Savulescu、Abhishek Mishra、Yanhe Liu 和 Masoud Afnan。2021. 人工智能在体外受精中选择胚胎的伦理实施。2021 年 AAAI/ACM 人工智能、伦理和社会会议 (AIES '21) 论文集，2021 年 5 月 19-21 日，美国虚拟活动。ACM，美国纽约州纽约，11 页。https://doi.org/10.1145/3461702.3462589
体外受精 (IVF) 是一种彻底改变不孕症治疗的临床技术。该过程包括在实验室中使卵子受精，然后将产生的胚胎移植到子宫中。自然受精和受孕是一种低效的过程，任何特定胚胎活产的几率都很低。自然和医学治疗的解决方案是创造多个胚胎，以便最终可能有一个胚胎着床。在自然界中，成本是怀孕时间，如果没有胚胎着床，则需要承受无子女的痛苦。在临床实践中，成本还以美元来衡量。为了提高临床实践的效率，人们非常重视选择最有可能着床的胚胎。实验室最近的一项创新是几天内对培养中的胚胎进行延时成像。这产生了数千个视觉数据点，并有望通过基于人工智能 (AI) 的模型增强胚胎选择过程。在本文中，我们概述了 IVF 过程，回顾了目前使用人工智能进行胚胎选择的方法，讨论了在此特定领域使用人工智能的伦理问题，并提出了有关这项新技术的伦理实施建议。最后，我们鼓励人工智能研究人员与生育临床医生合作，以有意义且合乎道德的方式推进这项研究。
组学和人工智能提高体外受精 (IVF) 成功率：拟议方案
1 雅典国立卡波迪斯特里安大学医学院“Aretaieion 医院”妇产科第二系，Vas. Sofias 76, 11528 雅典，希腊；mixalhspap13@gmail.com（MP）；nikosvlahos@med.uoa.gr（NV）2 雅典国立卡波迪斯特里安大学医学院“Aretaieion 医院”妇产科第二系辅助生殖科，Vas. Sofias 76, 11528 雅典，希腊 3 雅典国立卡波迪斯特里安大学医学院亚历山大医院妇产科第一系辅助生殖科，80 Vas. Sofias Av. 和 Lourou str.，11528 雅典，希腊；sfstavrou@yahoo.com（SS）； pdrakakis@med.uoa.gr (PD) 4 休伊特生育中心，利物浦妇女 NHS 基金会，Crown Street，利物浦 L8 7SS，英国；adrakeley@yahoo.com 5 妇产科第二单位，生物医学和人类肿瘤科学系，巴里综合大学，70124 巴里，意大利；stefanoendo@tin.it 6 雅典国立和卡波迪斯特里安大学病理学第二系，“Attikon”大学医院，Rimini 1，Chaidari，12642 雅典，希腊；apouliak@med.uoa.gr * 通信地址：csyristat@med.uoa.gr；电话：+30-69-3229-4994
电穿孔介导的牲畜受精卵基因组编辑
传统上，将基因组编辑试剂引入哺乳动物受精卵是通过细胞质或原核微注射完成的。这一耗时的过程需要昂贵的设备和高水平的技能。受精卵电穿孔提供了一种简化和更精简的方法来转染哺乳动物受精卵。有许多研究检查了小鼠和大鼠受精卵电穿孔中使用的参数。在这里，我们回顾了已报道的小鼠和大鼠的电穿孔条件、时间和成功率，以及关于牲畜受精卵（特别是猪和牛）的少数报道。在受精时或受精后不久引入编辑试剂可以帮助降低嵌合率，即个体细胞中存在两种或更多种基因型；引入核酸酶蛋白而不是编码核酸酶的 mRNA 也可以。嵌合在世代间隔较长的大型牲畜物种中尤其成问题，因为通过繁殖获得非嵌合的纯合后代可能需要数年时间。通过非同源末端连接途径实现的基因敲除已得到广泛报道，并且使用电穿孔成功实现的基因敲除比基因敲入更多。将大型 DNA 质粒递送到受精卵中会受到透明带 (ZP) 的阻碍，并且大多数通过电穿孔实现的基因敲入都使用短单链 DNA (ssDNA) 修复模板，通常小于 1 kb。在不使用细胞质注射的情况下，将长达 4.9 kb 的较大供体修复模板与基因组编辑试剂一起递送到受精卵中最有希望的方法是使用重组腺相关病毒 (rAAV) 与电穿孔相结合。但是，与用于递送成簇的规律间隔回文重复序列 (CRISPR) 基因组编辑试剂的其他方法类似，这种方法也与高水平的嵌合性有关。最近的研究成果是利用编辑过的生殖系能力细胞补充生殖系消融个体，从而避免基因组编辑创始系生殖系中出现嵌合现象。即使通过电穿孔介导将基因组编辑试剂递送至哺乳动物受精卵，基因组编辑流程中仍存在其他瓶颈，目前阻碍了非嵌合基因组编辑牲畜的可扩展生产。
斑马鱼STM参与耳石的发展和受精膜的发展
使用体内测定法，我们选择了11个基因，这些基因在斑马鱼中使用微阵列分析和RNA测序时在排卵期间高度上调。Starmaker基因（STM）是这些基因之一。尽管以前据报道在斑马鱼的早期发育期间据报道STM参与耳石形成，但我们在卵中检测到了其在卵中的表达，表明STM通过使用CRISPR/CAS9系统建立STM基因敲除菌株与受精有关。在本研究中对STM敲除鱼进行了进一步的表型分析。具有较高的非施肥率，STM突变菌株的存活率极低。纯合突变斑马鱼的耳石表现出异常的胚胎和成年鱼类形态。但是，鱼在胚胎或成年人中没有显示出游泳行为的任何异常。STM蛋白。纤维支持的旋钮样结构（Fe）也显示出STM突变体中的异常结构。STM蛋白对于耳石形成是必需的，缺乏STM会导致耳石形成异常。耳石形成的部分缺陷不会导致游泳行为的缺陷。STM蛋白在绒毛膜中表达，并负责Fe上纤维支撑的旋钮样结构的形成。建议缺乏STM由于FE的形成不足而导致较低的受精率。
通过将 CRISPR/Cas9 系统电穿孔到体外受精的受精卵中有效生成 GGTA1 缺陷猪
背景：异种抗原是种间异种移植成功的主要问题。GGTA1 编码 α 1,3-半乳糖基转移酶，该酶对半乳糖基-α 1,3-半乳糖的生物合成至关重要，而半乳糖是导致超急性排斥的主要异种抗原。因此，GGTA1 修饰猪是猪对人异种移植的有希望的供体。在本研究中，我们开发了一种通过电穿孔将 CRISPR/Cas9 系统引入体外受精猪受精卵以生成 GGTA1 修饰猪的方法。结果：我们设计了五种针对 GGTA1 中不同位点的向导 RNA (gRNA)。通过电穿孔将 Cas9 蛋白与每一种 gRNA 一起引入后，评估了受精卵发育成的囊胚中的基因编辑效率。使用基因编辑效率最高的 gRNA 生成 GGTA1 编辑猪。在用 Cas9/gRNA 复合物转移电穿孔受精卵后，两头受体母猪产下六头仔猪。深度测序分析显示，六头仔猪中有五头在 GGTA1 的目标区域携带双等位基因突变，没有脱靶事件。此外，用异凝集素 B4 染色证实了 GGTA1 双等位基因突变猪的 GGTA1 功能缺陷。
利用植物受精卵进行基因组编辑
: 基于构建体的 DNA 打靶。核酸研究 39 ： e82。 朱 CC，王 CC，孙 CS，许 C，尹 KC，朱 CY 和毕 FY（ 1975 ）通过氮源比较实验建立水稻花药培养的有效培养基。植物学报 15 ： 1 - 11。 Faure， J - E， Digonnet， C 和 Dumas， C（ 1994 ）玉米配子的粘附和融合的体外系统。科学 263 ： 1598 - 1600。 Holm， PB， Knudsen， S， Mouritzen， P， Negri， D， Olsen， FL 和 Roué， C（ 1994 ）从受精卵细胞机械分离的原生质体再生可育大麦植株。 Plant Cell 6 ：531 – 543。Hwang, WY, Fu, Y, Reyon, D, Maeder, ML, Tsai, SQ, Sander, JD, Peterson, RT, Yeh, JR 和 Joung, JK （2013）利用 CRISPR-Cas 系统在斑马鱼中实现高效基因组编辑。Nat Biotechnol 31 ：227 – 229。Jones, HD （2015）基因组编辑的监管不确定性。Nat Plants 1 ：14011。Koiso, N, Toda, E, Ichikawa, M, Kato, N 和 Okamoto, T （2017）从水稻和玉米中分离的卵细胞和受精卵中基因表达系统的开发。Plant Direct 1 ：e00010。 Kranz, E, Bautor, J 和 Lörz, H （ 1991 ） 单卵母细胞体外受精
利用基因组编辑技术进行人类受精胚胎的临床应用等。
二、具体讨论要点 针对细胞内的核酸来控制碱基序列突变和基因表达的基因修饰技术传统上在临床上用作针对体细胞的基因治疗，被称为基因转移或基因重组技术。使用病毒载体或质粒将目的基因导入细胞，在染色体内或染色体外进行表达。但是，特别是具有整合到染色体中的功能的载体，由于整合到碱基序列中是随机的，因此可能会发生不希望的基因突变和基因表达，例如，由于整合到致癌基因附近，可能会发生恶性肿瘤，这被称为严重的不良事件。迄今为止，各国已开展的2918个体细胞基因治疗临床试验中，有3个方案报告了恶性肿瘤的发生3，这对体细胞基因治疗相关的基因重组技术来说是一个科学挑战。