改写生命密码:诺奖所说的“基因剪刀”究竟是什么?( 二 )


改写生命密码:诺奖所说的“基因剪刀”究竟是什么?
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DNA——生命的语言 。
科学家利用CRISPR制造出了一种“基因增强版”的小猎犬 , 它肌肉发达 , 像是犬类里的施瓦辛格 , 而科学家改变的只是参与控制肌肉形成的基因的一个碱基对 。 在另一个例子里 , 通过抑制猪的身体里对生长激素起反应的基因 , 研究人员制造出了迷你猪 , 它大小接近家猫 , 可以作为宠物出售 。 科学家也在陕北山羊身上进行了类似的实验 , 使用CRISPR编辑了它的基因组 , 同时提高了肌肉含量(这意味着更多的肉)与含毛量(这意味着更多的山羊绒) 。 通过CRISPR , 遗传学家已经把亚洲象改造得越来越象猛犸象 , 或许有朝一日会复原这种已经灭绝的动物 。
与此同时 , 在植物界 , CRISPR也已经被广泛用于改造农作物的基因组 。 这为农业革命铺好了道路 , 将进一步显著提高人们的饮食质量 , 确保世界粮食安全 。 通过基因编辑 , 科学家已经制造出了抗病水稻、晚熟番茄、脂肪酸水平更健康的大豆 , 以及含有更少神经毒素的土豆 。 在实现这些目标的时候 , 食品学家并没有依赖杂交技术 , 而只是稍微调整了植物基因组的少数几个碱基对 。
在实验室培养的人类细胞里 , 这种新的基因编辑技术已经纠正了许多遗传病 , 包括囊状纤维化、镰状细胞病、某些形式的眼盲、重症复合免疫缺陷等 。 利用CRISPR , 科学家可以从人类DNA的32亿个碱基对中发现 , 继而更正单个基因突变——这已经很令人惊叹了 , 但是它还可以完成更复杂的修饰 。 研究人员已经纠正了杜兴氏肌肉萎缩症患者身上的突变基因 , 从而治愈了疾病 。 在一个血友病的案例中 , 研究人员利用CRISPR对患者身上发生颠倒的50多万个DNA碱基对进行了精确调整 。 CRISPR也可以用于治疗艾滋 , 比如 , 从患者受感染的细胞中切除病毒的DNA , 或者编辑患者的DNA , 避免更多细胞受到感染 。
基因编辑在临床应用上的可能远不止于此 。 由于CRISPR允许我们精准、直接地进行基因编辑 , 每一种遗传病——只要我们知道它的突变基因——理论上都可以得到治疗 。 事实上 , 医生已经开始使用改造的免疫细胞治疗癌症 , 这些免疫细胞携带着增强版的基因 , 可以更好地消灭癌细胞 。 虽然CRISPR离大规模临床应用还有一段路要走 , 但它的潜力毋庸置疑:基因编辑有望提供新的治疗方案 , 甚至挽救生命 。
CRISPR技术的影响不止于此 , 除了治疗疾病 , 它也可以预防疾病 。 它简单有效 , 甚至可以用来修饰人类的生殖细胞系(germline) , 从而影响后代的遗传信息 。 不必怀疑 , 这项技术有朝一日会被用于改造人类的基因组 , 长久地改变人类的遗传物质 , 虽然我们目前还不知道这一天何时到来 。
一开始 , 我认为要把这些讨论留给受过专业生物伦理学训练的人 , 自己继续投身于火热的生物化学研究 。 但与此同时 , 作为这个领域的开拓者之一 , 我感到有责任参与讨论这个话题:这些技术可能如何被使用 , 应当如何被使用 。 尤其是 , 我希望更多的人参与这个讨论 , 不仅仅是科研人员和生物伦理学者 , 也包括其他利益相关群体 , 包括社会科学家、决策者、宗教领袖、管理人员 , 以及普罗大众 。 鉴于这项科技进展会影响到全人类 , 我们有必要让社会各界人士都参与进来 。 更重要的是 , 我感到了开始这种对话的紧迫性 , 如果等这些技术已经开始应用了再试图加以约束 , 恐怕为时已晚 。
基因编辑迫使我们直面这个棘手的问题:改造人类遗传物质的界限何在?有人认为 , 一切形式的遗传改造都是邪恶的 , 违背了神圣的自然规律 , 伤害了生命的尊严;另一些人认为 , 基因组只是“软件”——我们当然可以修改、清理、更新、升级它们 , 他们更进一步争辩道 , 让人类受制于有缺陷的遗传信息不仅有违理性 , 也有悖道德 。 基于这些考虑 , 我们倡议禁止在人类胚胎中进行基因编辑 , 而其他人则提议科学家放下顾虑 , 勇往直前 。


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