订制婴儿?

来源:嘉人网 编辑:Apple
导读:2016年11月,中国肿瘤学家卢铀及其团队完成了全球首例基因编辑人体临床试验,他们希望找到有效的“癌症杀手”!与此同时,一场世界范围的争论则愈演愈烈——我们有了能“编辑”DNA的科技,让消除疾病和拯救生命成为可能,但它该不该用来订制人类孩子的身高、肤色、性别和未来呢?

编辑/吴佩霜 撰文/Fiona McDonald

编译/Mandy 设计/丁振颖

订制婴儿

今女孩Olivia已经等了4年多。这种对“治愈”的等待从她出生就开始。

2012年,Kate McMahon和丈夫Tim把女儿Olivia从医院带回家,就渐渐意识到了女儿有些“与众不同”——经常沉浸在自己的世界里,对一切都漠不关心。对Olivia来说,同龄小朋友很快掌握的简单技能她学起来却很艰难。Kate知道“ Olivia的成长出了点问题”,不过她和丈夫更倾向于相信“或许错过了什么,但最终会回归正轨”。

差不多一岁的时候,Olivia因为下呼吸道感染进了医院。一年之后,她被诊断出患有罕见的Kleefstra综合征——一般由于部分或全部基因片段丢失导致,症状多种多样,常见的有发育迟缓、肌肉松弛以及智力障碍。

而Olivia的疾病则是由于偶然间出现的基因“拼写”错误。你可以把基因想象成一行行的长代码,错误输入几个字难以避免,只是当bug出现在重要的位置,就会导致疾病。

Olivia现在四岁多,几乎能行走,认得少量字——这大概只有50%的Kleefstra综合征患者能够做到。某种程度上,Olivia和其他同龄孩子差不多,她喜欢动画片《粉红猪小妹》,也喜欢在客厅正中抓住妈妈的手跟着Taylor Swift的歌跳舞。但“还是有很多挑战。她的感官不堪重负,分不清各种不同的材料;一些行为呈现强迫性神经官能症的症状;改变常规能轻易让她崩溃……我们的未来充满不确定性。”Kate和Tim听说科学家正在研究一种突破性的新工具,能够“编辑”那一截导致病症的基因“拼写”错误。

这个新工具叫做CRISPR-Cas9 系统,也被称为“基因魔剪”,允许科学家以此“编辑”DNA,有效地改写人类基因组从而“删除”疾病。四年前被发现后,CRISPR就以“光速”发展成为人类最惊人的研究成果之一,它不仅有望治愈Olivia的Kleefstra综合征,还有可能根除其它成千上万的疾病,包括癌症、自闭症和艾滋。与此同时,CRISPR能够改变DNA的力量在科学界引起了大范围的讨论,甚至是恐慌。

第一只基因工程动物多利羊诞生20年后的今天,我们与《变种》一般变异的未来越来越近了吗?

从20 世纪70 年代人类首次认识到自己能够操纵基因开始,科学家们就开始拼命地尝试删除癌症、唐氏综合征、肌肉萎缩等患者细胞内生病的基因,实际上的推进比所有的预测更艰难。但CRISPR不一样。

描述它用途的论文首次发表在2012年8月,由加州大学伯克利分校分子及细胞生物化学教授 Jennifer Doudna和法国科研人员 Emmanuelle Charpentier合作完成。科学家过去想要“修饰”DNA的时候,每次都必须创建新的“剪刀”。但CRISPR 系统如同一套通用的工具,想要在何种情况下“修饰”何处的DNA,它都能精确完成。

2013 年,科学家已经开始使用这种技术编辑鼠类的基因。有的实验室开始用CRISPR 去除癌症相关的基因,比如BRCA1——Angelina Jolie携带的乳腺癌基因——同时治疗遗传性病症,包括贫血和囊细胞纤维症。大量积极的结果持续出现。接下来的几年间,科学家从受感染细胞中“删除”了艾滋病毒、还治愈了鼠类的杜氏肌营养不良症。

2014年,科研人员表示他们可以用CRISPR从基因层面设计灵长类动物。Jennifer教授开始失眠,她在纠结向世人展现这种技术所带来的潜在影响。CRISPR顺利发展成挽救生命的工具之际,全球数以万计的研究人员都在以此进行实验,它被滥用的可能性也逐渐成为焦点。

如果一个国家开始在疾病研究之外去“编辑”人类,诸如瞳孔颜色、发色甚至是智商,将会发生什么?谁能够判定什么时间、什么程度是越界了?“它提出了一个最根本的问题:我们如何看待人类的未来,我们是否会采取戏剧性的举措‘修饰’我们的生殖细胞,甚至在一定程度上控制我们的遗传命运?这使人类面临巨大的风险。”干细胞专家George Q. Daley在《科学》杂志撰文。

“社交媒体上,很多人发问——“我们应该让猛犸象复活吗?”以及“人们应该用这种技术消灭一个人类认为有害的物种吗?”

2015年3月,以Edward Lanphier为首的几位科学家,为《自然》杂志写了一篇文章,警告科学界推进这种技术的速度过快了。一个月后,中国一个致力于治愈血液紊乱疾病的团队,用CRISPR编辑了人类胚胎,并发表全球首篇基因编辑人类胚胎论文,引发行业震动,甚至有人称“如同打开了‘潘多拉的盒子’”。之后在TED的演讲里,Jennifer说:“基因造人还未出现,但明显已不再是专属于科幻小说的情节了。”

这听起来可能像《星际迷航》里脑洞大开的某种技术,但大部分科学家都认为十年之内医院将会开始使用某些形式的 CRISPR 疗法。这是Kate 和 Tim McMahon去年在一场关于治疗Kleefstra综合征的会议上听到的。

用或者不用?这是个问题

两个孩子的母亲Emily Shepherd相信CRISPR所带来的益处值得去冒险。她六岁的儿子Louis 患有Usher综合征,这是一种基因突变导致的耳聋,同时他还患有色素性视网膜炎——这会让他逐渐失明。科学家已经开始在小白鼠身上用CRISPR治疗眼盲。

“每一天Louis 的视力都越来越差,直到最终消失。除非你也有个这样的孩子,否则你不能彻底理解并感同身受。”Louis 有个梦想,长大后想做火车司机,但她实在不忍心告诉儿子:“对一个即将失明的人来说,这不是最佳的职业道路。”Emily知道人们关注CRISPR 存在的伦理问题,但她相信科学界会自我调节。与此同时,“你只想要个健康的宝宝。如果存在这样的技术,而且已经可以使用,看着每日都要与生活做斗争的孩子,你还会有什么异议吗?”

同样有两个孩子的Lara Flanagan是位单身母亲,她的儿子和女儿都有MEN2a 综合征,即多发性内分泌腺瘤,甲状腺被摘除,时刻面临着其它组织患癌的风险。“对此恼火的人们应该站在我们的立场上,设身处地地考虑,人们需要认识到我们的孩子在面对什么样的挑战。”当下几乎每个人用CRISPR都是想治愈疾病、改善生命。

但假使人们怀有不正当的目的去使用CRISPR,又会发生什么?这是个无法回避的假设,每一次科研人员在CRISPR上有了新进步,也让他们离“改变后代”更近一步。最佳的情况是,科学家能够设计抵御疾病和肥胖的宝宝;而糟糕的设想是,他们能够挑选并且“制造”下一代的人类。

目前在大约40 个国家里,编辑胚胎基因的项目都是违法的。理由是:编辑胚胎改变的不仅仅是一个个体,它创造出的基因变化将会遗传给后代。同时,我们对于改变特定的基因,未来到底有什么副作用还一无所知。

没有人能回答:相对于益处,这种技术到底会不会带来更多坏处?“几乎每晚我都躺在床上问自己这个问题:当我在90岁时回首当初,我会因为这个技术所实现的东西而感到快乐吗?或者我会希望我从没发现它?”Jennifer坦言。2015年12月,美国国家科学院、美国国家医学院、中国科学院和英国皇家学会邀请了近500位科学家,探讨CRISPR是该被禁止还是应用于人类。最后他们决定研究应当继续:潜在的益处太过巨大所以不能丢弃,但他们需要在“用于常规细胞”和“用于胚胎”之间划清界限。

研究在继续。2015年年初,英国允许弗朗西斯·克里克研究所将CRISPR用于胚胎,研究怎样减少流产及提升试管受精( IVF)的效果。在澳大利亚,国家健康与医疗研究局管控人类胚胎实验发言人表示,在澳大利亚境内将CRISPR用于胚胎实验是违法的,但他们可能会给研究人员颁发一些类似的暂时性许可,前提是项目能带给公众巨大的利益。

对于Kate来说,她的答案还不确定,“我不想让Olivia变成另外一个人。我爱她,她也教会了我们许多。但我更想要她能做些别人习以为常的事,比如开车或找一份工作,甚至只是在公园里散散步。”

TIPS:CRISPR为什么能改写DNA?

人体由千千万万的细胞构成,每个细胞里的DNA携带遗传信息,上面有一些叫做基因的片段。正是这些决定了一个人会有棕色的眼睛、黄色的皮肤、黑色的头发……它们就是我们身体里一切的蓝图,规定了每一种细胞负责做什么。基因就像人体的代码。我们的细胞分裂时,代码就会“重新输入”,偶尔会出现错误。有些错误无伤大雅,有些则不。

而CRISPR 就像Microsoft Word里的“剪切”和“粘贴”工具,能够删除、修改“错字”,或者加入一小段其它的东西。这个系统其实来自自然,是某些细菌和病毒战斗时产生的免疫武器——当病毒入侵之际,人体的细菌会想办法消灭它。科学家掌握的是依靠一种蛋白Cas9,在一种叫做RNA的“导航”指导下,寻找到出错的DNA,剪断并修改序列,来治愈疾病。

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