基因編輯

基因編輯

基因編輯技術指能夠讓人類對目標基因進行“編輯”,實現對特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技術自問世以來,就有著其它基因編輯技術無可比擬的優勢,技術不斷改進後,更被認為能夠在活細胞中最有效、最便捷地“編輯”任何基因。

基本信息

技術原理

基因編輯基因編輯
基因編輯技術中,以ZFN(zinc-fingernucleases)和TALEN(transcriptionactivator-likeeffectornucleases)為代表的序列特異性核酸酶技術以其能夠高效率地進行定點基因組編輯,在基礎研究、基因治療和遺傳改良等方面展示出了巨大的潛力。

CRISPR/Cas9是繼“鋅指核酸內切酶(ZFN)”、“類轉錄激活因子效應物核酸酶(TALEN)”之後出現的第三代“基因組定點編輯技術”。與前兩代技術相比,其成本低、製作簡便、快捷高效的優點,讓它迅速風靡於世界各地的實驗室,成為科研、醫療等領域的有效工具。CRISPR/Cas9技術被認為能夠在活細胞中最有效、最便捷地“編輯”任何基因。

執行手段

賀建奎賀建奎
1)基因敲除:如果想使某個基因的功能喪失,可以在這個基因上產生DSB,非同源末端連線(NHEJ)修復的過程中往往會產生DNA的插入或刪除(indel),造成移碼突變,從而實現基因敲除。

2)特異突變引入:如果想把某個特異的突變引入到基因組上,需要通過同源重組來實現,這時候要提供一個含有特異突變同源模版。正常情況下同源重組效率非常低,而在這個位點產生DSB會極大的提高重組效率,從而實現特異突變的引入。

3)定點轉基因:與特異突變引入的原理一樣,在同源模版中間加入一個轉基因,這個轉基因在DSB修復過程中會被拷貝到基因組中,從而實現定點轉基因。通過定點轉基因的方法可以把基因插入到人的基因組AAVS1位點,這個位點是一個開放位點,支持轉基因長期穩定的表達,破壞這個位點對細胞沒有不良影響,因此被廣泛利用。

技術套用

有著“豪華版”諾獎之稱的“2015年度生命科學突破獎”頒發給了發現基因組編輯工具“CRISPR/Cas9”的兩位美女科學家——珍妮弗·杜德娜和艾曼紐·夏邦傑。二人更是獲得了2015年度化學領域的引文桂冠獎——素有諾獎“風向標”之稱,曾被認為是2015年諾貝爾化學獎的最有力競爭者。

2018年11月,中國深圳的科學家賀建奎宣布,他們團隊創造的一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒在中國誕生。這對雙胞胎的一個基因經過修改,使她們出生後就能天然抵抗愛滋病,這是世界首例免疫愛滋病的基因編輯嬰兒。

社會質疑

世界上有了“轉基因的嬰兒”?在短暫的“劃時代成果”歡呼和喝彩之後,迎來了從科學家群體到普通民眾的普遍質疑和驚訝,直指對人類實施基因編輯的倫理正當性,甚至事件的真實性。

基因編輯是人對身體的遺傳密碼做出的修改,對此,人類早就有多種倫理原則進行規範,其中的一個原則是,目前必須要有國家級的政府倫理機構批准,並且尚不能允許經過基因修改的嬰兒出生,即便要用人的胚胎進行研究,也一般限於14天的胚胎,即胚胎髮育到14天后必須銷毀,不能發育成長為人。因此,所謂“免疫愛滋病基因嬰兒”的出生,有違目前公認的倫理和倫理管理原則,不啻於以科學之力創造了“弗蘭肯斯坦”。

而且事件顯得撲朔迷離。網上流傳的“醫學倫理審查申請書”顯示,批准這次基因編輯實驗的是深圳和美婦兒科醫院,這是一家民營資本醫院,而且之前有不少的負面新聞。但是,該院否認嬰兒出生在他們那裡;該醫院倫理委員會前成員甚至稱“簽名是偽造的”。這么一起人命關天的人體試驗,到底有沒有經過合法的醫學倫理審查?是不是存在造假問題?

其次,賀建奎強調,對嬰兒的基因編輯是出於治療目的。但是,阻斷愛滋病母嬰傳播的技術已經很成熟,什麼樣的“治療目的”,需要對嬰兒進行基因編輯?

第三,賀建奎本人在2017年年初還撰文稱:“CRISPR-Cas9是一種新技術,我們需要更多深入的研究和了解。不論是從科學還是社會倫理的角度考慮,沒有解決這些重要的安全問題之前,任何執行生殖細胞系編輯或製造基因編輯的人類的行為是極其不負責任的。”那么,為什麼短短一年之後基因編輯嬰兒就在賀建奎手中降生了?這是不是“極不負責任的”?科學家的態度發生了180度的大轉彎,背後有沒有不正當的利益糾葛?

此外,由於基因剪刀CRISPR/Cas9具有不穩定性,經常脫靶,因此對人的傷害不小;而且,敲除這個靶點後有沒有其他潛在威脅,會不會產生蝴蝶效應?同時,包括《科技日報》在內的科學界媒體也在質疑:基因編輯是否能完全有效地防止感染愛滋病病毒?如何來證明?

“人是目的本身,而不是手段”,應該是基因領域的金科玉律。那兩個叫露露、娜娜的孩子,是活生生的人,擁有自己獨立的人格和價值,不是實驗的材料。基因被編輯過的嬰兒降臨人間,對於人類歷史是一個大事,我們做好了足夠準備了嗎?打開潘多拉的魔盒,當慎之又慎,哪怕盒子裡裝的是希望。

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