分子生物學(xué)家Merlin Crossley寫(xiě)道除了技術(shù)之外還有很多事情要考慮

2019-08-12 09:44:32    來(lái)源:    作者:

盡管有報道說(shuō)兩個(gè)轉基因嬰兒已經(jīng)在中國出生,但我認為你很快就會(huì )看到設計師的嬰兒。這不僅僅是因為許多國家的法律以及其他國家的科學(xué)規范阻止了這一點(diǎn),而是出于一個(gè)更簡(jiǎn)單的原因:基因組編輯技術(shù)已經(jīng)并且將永遠具有限制。限制與技術(shù)本身無(wú)關(guān),而與人類(lèi)基因組的內在復雜性有關(guān)。

此外,程序的成本和風(fēng)險將超過(guò)可預見(jiàn)的未來(lái)的利益。

有些人可能會(huì )懷疑這一點(diǎn)。但請記住,自20世紀90年代以來(lái),制造轉基因小鼠成為常規,并且自20世紀90年代以來(lái)已經(jīng)克隆了動(dòng)物(遺傳“拷貝”)。然而,直到CRISPR嬰兒的宣布 - 仍未得到同行評審的出版物證實(shí) - 沒(méi)有可靠的嘗試將遺傳技術(shù)應用于可行的人類(lèi)胚胎。

多年來(lái)一直有關(guān)于設計師嬰兒的討論,但在我看來(lái),他們將會(huì )非常非常罕見(jiàn)地停留一段時(shí)間。

寶貝007

讓我們看一個(gè)假設的案例研究。想象一下,你想要建立一個(gè)家庭,并希望你的孩子看起來(lái)像最新的詹姆斯邦德。你問(wèn)生育醫生她是否可以進(jìn)行一種“遺傳手術(shù)”來(lái)改變胚胎的基因。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),她不能。你將不得不改變成千上萬(wàn)的基因。首先,沒(méi)有人能夠確定哪些基因會(huì )導致這樣的結果。其次,從實(shí)際的角度來(lái)看,CRISPR只允許研究人員一次改變少數基因。

所以你再想一想。也許你想象你的寶寶有杰西威廉姆斯的眼睛,或Jay-Z的頭發(fā)?遺傳外科醫生仍然不能保證成功。即使只是眼睛和頭發(fā)的顏色是復雜的遺傳相互作用的結果。

也許你寧愿養育一個(gè)體育巨星,比如網(wǎng)球運動(dòng)員Karolina Pliskova(身高1.86米)。有一天,通過(guò)調節控制生長(cháng)激素的基因,可以“設計”具有這個(gè)高度的女兒。但同樣,多個(gè)不同的 - 背景 - 基因會(huì )產(chǎn)生影響,你不能確定水平是否合適。

這里的風(fēng)險很大。除了道德規范之外,注射激素促進(jìn)生長(cháng)而不是玩基因會(huì )讓你的孩子成長(cháng)到不可預測的高度(加上其他未知后果)會(huì )更加簡(jiǎn)單。

這種糟糕的可預測性并不是由于基因組編輯技術(shù)的局限性 - 技術(shù)已經(jīng)快速發(fā)展到這一點(diǎn),并且無(wú)疑將在未來(lái)幾年內進(jìn)一步提升能力。相反,它是由于我們基因組中數以千計的基因之間的相互作用。

最重要的是,環(huán)境投入(我們開(kāi)發(fā)的“培育”部分)和表觀(guān)遺傳效應(通常是對環(huán)境影響的細微化學(xué)修飾,影響某些基因的表達)會(huì )產(chǎn)生進(jìn)一步的不可預測性。

由于這些原因,我們根本無(wú)法從某種美容基因外科醫生的菜單中開(kāi)始排序身體特征 - 更不用說(shuō)試圖改變心理特征,如氣質(zhì)或智力。

任何變化都涉及權衡問(wèn)題。據報道,在中國出生的CRISPR編輯的嬰兒旨在抵抗艾滋病毒。目前尚不清楚它們是否會(huì ) - 但即便如此,目前的知識表明它們也更容易感染 流感和西尼羅河病毒。這是由于編輯的CCR5基因在我們的免疫系統中發(fā)揮的許多作用。

人類(lèi)進(jìn)化中很少有“免費午餐”。一旦他們了解風(fēng)險,很少有父母會(huì )與他們的后代進(jìn)行一場(chǎng)反復試驗。

預防遺傳病

除了表面特征,即使使用CRISPR編輯來(lái)對抗嚴重的遺傳疾病也不太常見(jiàn)。

在許多國家,遺傳咨詢(xún)已被用于降低傳播遺傳性疾病的風(fēng)險,如Tay-Sachs(其中神經(jīng)細胞中脂肪物質(zhì)的積累導致癱瘓,癡呆,失明,精神病,甚至死亡)。

未來(lái),如果父母患有或攜帶基因突變,選擇生育孩子,他們可能會(huì )考慮進(jìn)行體外受精(IVF),并且只接受未受影響的胚胎進(jìn)行妊娠。在現有懷孕的情況下,產(chǎn)前診斷可以為父母提供他們可以用來(lái)幫助他們決定是否終止或可能糾正胚胎細胞的信息,如下所述。

在不久的將來(lái),有可能在胚胎,兒童或成人的某些細胞內固定基因的水平上治療一些遺傳性疾病,而不是修改整個(gè)胚胎。在這里,相關(guān)細胞可以從體內取出,基因得到糾正,然后細胞再次注入。血液疾病,其中重要的攜氧血紅蛋白有缺陷,如鐮狀細胞病和地中海貧血,可能會(huì )在這治愈方式。

在肝臟和肌肉疾病的情況下,可以將攜帶基因組編輯劑的無(wú)害病毒注射到這些器官中。

只有極少數情況下,父母才會(huì )要求改變他們的胚胎。例如,鐮狀細胞病(導致貧血)或囊性纖維化(影響呼吸系統,消化系統和生殖系統)。每種疾病都來(lái)自相關(guān)基因的兩個(gè)受影響的拷貝:每個(gè)父母一個(gè)拷貝。如果父母雙方都受到這些疾病之一的影響 - 鑒于這些疾病是如此罕見(jiàn),這是不可能的,但可能 - 他們唯一的選擇是生育一個(gè)未受影響的生物孩子將是基因編輯。

但人們仍然不會(huì )開(kāi)始編輯胚胎的基因組,因為我們不僅要權衡利益,還要權衡風(fēng)險。風(fēng)險很重要 - 因為如果發(fā)生意外的遺傳變化,并且出現意料之外的后果,它不僅會(huì )影響到孩子,也會(huì )影響后代。

目前,科學(xué)家們普遍認為,除非我們對評估風(fēng)險的技術(shù)有足夠的了解,否則不要考慮修改人類(lèi)胚胎,除非有社會(huì )參與。

社會(huì )必須決定

但似乎這種共識最近被打破了。有人擔心,就Jiankui He在人類(lèi)胚胎中使用CRIPSR而言,我們無(wú)法確定編輯的功效或對基因組進(jìn)行任何意外更改的后果。(自他最近出現在基因組編輯峰會(huì )以來(lái),他顯然已經(jīng)失蹤了)。

我不希望許多其他科學(xué)家現在跟隨他的道路。

將來(lái)可能會(huì )出現這樣的情況,即攜帶嚴重遺傳疾病基因的父母確實(shí)通過(guò)基因編輯尋求未受影響的孩子,也許社會(huì )會(huì )批準這種選擇。我們在哪里繪制用于編輯較不嚴重但也眾所周知的遺傳變異的線(xiàn)仍有待確定。在更遙遠的未來(lái),可能會(huì )考慮實(shí)際的遺傳增強,但我認為對Jiankui He工作的反應使得這種反應更少而不是更有可能。

目前,CRISPR基因組編輯仍然是一項革命性的技術(shù),正在改變生物學(xué)研究,并將有許多醫學(xué)和農業(yè)應用。同樣清楚的是,與基因組測序,遺傳隱私和歧視相關(guān)的不同進(jìn)展將在未來(lái)幾年給我們帶來(lái)許多監管和道德挑戰。

但我不希望與已經(jīng)長(cháng)大成人的設計師嬰兒辯論這些問(wèn)題。在大多數情況下,這仍將是科幻小說(shuō)。對話(huà)

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