基因编辑婴儿:没有技术的突破,只有伦理的突破

侯赏 2018-11-29 浏览:
贺建奎在去年2月的博客里信誓旦旦地写道:“CRISPR-Cas9是一种新技术,我们需要更多深入的研究和了解。不论是从科学还是社会伦理的角度考虑,没有解决这些重要的安全问题之前,任何执行生殖细胞系编辑或制造基因编辑的人类的行为是极其不负责任的。”令常人匪夷所思的是,此话说完后一个月,贺建奎就申请了CCR5基因编辑胚胎项目。扒一扒贺博士的另一重身份,或许可以解开谜团:他除了是一名科学家,名下还拥有多家企业股权。天眼查消息显示,贺建奎是7家公司的股东、6家公司的法定代表人,并且是其中5家公司的实际控制人,而这7家公司的总注册资本为1.51亿元。身兼资本和技术的双重身份,贺建奎是否也是一个“化身博士”?当资本驱使技术时,我们对没有应用基础,也无法控制风险,藐视伦理,践踏法规的基因编辑婴儿事件,可以感到惊诧,但是不应该感到奇怪吧?

基因编辑婴儿:没有技术的突破,只有伦理的突破

首例“基因编辑婴儿”试验实施人贺建奎

11月26日,深圳南方科技大学副教授贺建奎宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国诞生。据说,这对双胞胎的一个基因经过修改,使她们出生后即能天然抵抗艾滋病。具体来说,这次基因编辑手术修改的是CCR5 基因,而CCR5 基因所编码的蛋白质,是HIV 病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一。理论上讲,如果这个基因出现变异或缺失,就有可能关闭该受体对应的HIV病毒入侵人体的大门。

一、不是技术突破,而是伦理突破!

从20世纪40年代起,人们开始注意基因与性状的关系,即开始研究基因如何控制性状的表达,但是至今为止,人类对基因的作用与相互作用还是一知半解,甚至很多没弄清作用的基因一度被当成垃圾基因。细胞生物学教授候颖春曾指出:

【人类结构基因(即蛋白的基因)有3万左右(之前认为有10万左右),它们编码(即指挥制造)数十万种人体内的蛋白质。这数十万种人体内的蛋白质目前有名有姓的不足一万种,完全搞清楚它们全部功能、调节和被调节的细节的就少之又少了!】

不过基因工程依然铤而走险。基因工程(genetic engineering)--又称为遗传工程、基因改造、基因修饰等--是一组使用分子生物技术直接操纵生物基因组、用于改变遗传物质的技术,基因编辑就是基因工程的一种。

我们常说的“转基因”也属于基因工程的一种,指的是导入其他生物基因片段的技术,例如导入其他鱼类的成长荷尔蒙基因,让鱼可以生长得更快。而基因编辑则能编辑(或曰破坏)特定基因,拓展基因工程技术的运用,例如破坏抑制成长的基因,就能够让鱼加速生长。这次事件中所编辑的CCR5基因,就是HIV 病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一,但不是HIV病毒的全部受体。

1、生命秘密:人类离全面地认识还差十万八千里!

基因改造技术的倡导者提出,如果测定一个人的全部基因情况(学术名称为“所有DNA序列”,简称基因组),则可以利用基因技术治疗相关疾病,比如寻找2型糖尿病、帕金森病、克隆氏病、前列腺癌等等的致病基因,那么就可以通过修改、编辑这些疾病基因而治疗甚至预防这些疾病。

但问题是,目前人类的技术可能掌握一个人的基因组全部内容吗?据科技网站gizmodo报导说,斯坦福大学科学家基于大量基因试验论文分析,在《细胞》(Cell)上指出,倡导者关于基因工程的应用基础只是一种期望,而永远无法达到。研究者说,和疾病相关的基因是非常复杂的,有很多人们不了解的相关疾病基因。比如,2014年的一项25万受试者的试验结果显示,与身高有关的相关基因序列多达700种,其中只有16%是人们明确了解和身高有关,其余84%是根本不知道的。但是,每一个未知基因都对身高有影响。在不了解这些基因的情况下进行基因改造技术,只能是对疾病的治疗起负面作用,而且会带来更广泛的不良影响。

细胞生物学家候颖春认为,目前科学界不仅远远不了解人体内数十万种蛋白质的全部功能、调节和被调节的细节关系,而且更不知道体内所有蛋白质分子,包括其它生物分子如DNA、RNA、糖类、脂类,甚至非生物分子如盐类,都如何相互作用。

2、脱靶效应:谁为不可预测和控制的风险买单?

自从有了切断DNA的技术CRISPR/Cas9后,基因编辑并不是很难的技术,即使只有基本遗传工程知识的人,都能简单的进行基因编辑工作。然而,大幅简化的基因编辑技术有个致命缺陷,就是“脱靶效应”。

脱靶效应是指未能达到预先设定的目标,有所偏移的现象,脱靶会产生不可预测和控制的结果。科学家们最初认为CRISPR-Cas9可以准确第切断一段DNA序列,但是这种假定如今已被证实是错误的。Cas9有时会切割与它正在寻找的靶DNA相类似的DNA序列,也就是有可能切到目标之外的DNA。一条DNA密码的核苷酸高达数十亿,脱靶效应可能因此丧失生命体的重要遗传机能。

2017年《自然方法》发表的一项新研究,发现基因编辑技术CRISPR在小鼠的基因中引入了数以百计的非期望的突变。在这项研究中,研究者对用CRISPR基因编辑技术修改了某个基因缺陷的小鼠作了全基因组测序。他们搜索了所有的突变,包括那些单核苷酸(DNA碱基单位)突变。虽然研究人员常用的筛查生物基因组可能发生脱靶效应的位点的计算机算法(软件包),未能预测出任何一个这样的DNA突变,但现实是他们发现接受基因治疗的小鼠的基因组出现了超过1500个单核苷酸突变和超过100个较大的基因删除和插入。

中科院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员仇子龙表示,CRISPR/Cas9现在面临的主要问题是可能在基因组水平上引起不必要的脱靶、结构变异等,所以应用在人身上要非常非常慎重,目前各种基因编辑系统,包括最新的碱基编辑系统的脱靶风险仍然很大。在这个项目中,基因编辑婴儿必须承担的风险非常之大,因为这个基因编辑后她们的全身基因组究竟有没有造成突变,这不是只做几个全基因组测序就能判断的,而且现在测序的手段还并非完美,很多基因突变并不是通过常规测序手段轻易发现。就算是现在最好的基因编辑手段碱基编辑器也会引起很多基因组脱靶效应,导致基因突变,所以这个风险是巨大的。

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