基因编辑婴儿,你们这群疯子

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昨天,南方科技大学副教授贺建奎对媒体公布,世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国诞生。

这一轰动消息曝光后仅数小时,就有122位科学家发表联合声明,强烈谴责其未经严格安全伦理性审查即开展胚胎基因编辑;同时,深圳市卫计委表示已启动针对此“基因编辑婴儿”伦理问题的调查;最初的媒体报道也从网站上被撤下。

不过,关于本次事件与基因编辑本身,还有许多事情需要厘清。接下来你将会看到:

1.不要一棍子打死基因编辑技术,它本身其实是一项有益的科学技术;

2.本次问题的核心是在健康的人体胚胎上进行基因编辑,且让孩子在毫无监管的状况下出生;

3.大多数人并不知道,中国在基因编辑技术领域的研究速度冠绝全球。

基因编辑,并不可怕

基因编辑技术是指利用生物学手段(比如目前火热的CRISPR/Cas9技术)实现对特定的基因片段的敲除或者修复。

对于许多基因遗传病,利用此技术可以修复致病基因,达到治疗效果,因此基因编辑的治疗前景前途无量。

学过高中生物的人可以回忆一下,我们人体的细胞主要由两种组成,体细胞与生殖细胞。体细胞(如:血细胞)没有遗传性,而对生殖细胞基因组所做的任何改变,都会遗传给下一代。

同时,由于体内的环境复杂多变,体外研究相对安全可控,因此,目前基因编辑往往局限于体细胞(如造血干细胞)的体外研究。体内研究则要保守得多,基本上还停留在小鼠等模式生物水平,并且也只针对少部分异常的体细胞(如造血干细胞、肝脏细胞和肌肉细胞)。

人类历史上第一次体内基因编辑临床试验于2017年11月开始,是为了治疗由先天性酶缺陷而产生的粘多糖2型疾病(SB-913临床试验)。

完成这次体内基因编辑的是美国生物技术公司Sangamo Therapeutics,主攻应用细胞和基因疗法来对抗血友病和其他遗传疾病/Sangamo Therapeutics

这项试验一开始就接受了FDA和伦理委员会的严密监管,最初只允许在成年人中进行,而且也只能编辑不到1%的肝脏细胞,从而将可能的副作用控制在局部。2018年9月公布的初步数据显示,在4名接受治疗的患者身上尚未发现副作用和安全隐患。

也就是说,基因编辑技术确实有可能能为人类医疗带来福祉,但它必须慎重慎重再慎重,在严格的规范下合理应用。

过去的试验,基本都是在有异常的细胞身上做试验,企图修正有问题的基因;而本次惊动全世界的基因编辑宝宝事件,是在原本健康的胚胎上作出特别改造,并且在缺乏安全管控的状况下让孩子秘密出生。

尽管各方均声称没有批准过贺的基因编辑试验,但于中国临床试验注册中心可以查询到贺建奎试验的注册信息,并附有通过审查的伦理批准文件链接

胚胎基因编辑,却不成熟

贺建奎想要让这些试验宝宝出生后获得对艾滋病毒的免疫力,因为她们的父亲是艾滋病毒携带者。那么他具体而言,在人类胚胎上做了什么编辑呢?这要牵涉到一个名为CCR5的基因。

在西欧部分人群中存在着罕见的CCR5基因突变,突变会令这个基因失活,而如果两条对应着的染色体上的两个CCR5基因都发生突变,那么个体便拥有了对大部分艾滋病毒毒株的天然免疫力。而贺建奎做的,就是敲除人类胚胎中的CCR5基因让它失活。

这听起来很合理,但问题在于:根据贺的前期试验结果,他并没能同时敲除CCR5的两个等位基因,因此CCR5基因并不会完全失活;而就算CCR5基因完全失活,也不保证就能够对艾滋病毒完全免疫。

而且,爸爸是艾滋病毒携带者这根本不是什么大事情,现在的医疗技术本来就有更简单、更安全的病毒阻断方法,孩子本来就可以拥有健康的人生,为什么要选择一个又危险、又不靠谱的方法?

从2016年8月开始,就已有媒体关注到贺建奎在深圳市瀚海基因生物科技有限公司指导实验室工作人员做基因测序/视觉中国

尽管如今的基因编辑手段比起二十年前已经有了翻天覆地的变化,但即便是目前广泛研究、进展喜人的CRISPR/Cas9技术依然存在许多未知。

2015年《自然-医学》杂志刊登的一篇研究发现,有正常p53(一个著名的抑癌基因)功能的细胞,在经过CRISPR基因编辑后,细胞的正常生长会停止,这会使基因编辑变成一场无用功。而使用无P53活性的细胞进行基因编辑,又会使得细胞容易受到癌变。

另外,基因编辑依然不可避免地存在脱靶效应——即本来要编辑A基因,却张冠李戴到B基因,从而可能引起无法预知和不可控制的副作用。

对于别的样本(像体细胞、植物、小鼠),编辑错了还可以销毁,但是对于人类胚胎,只有等到发育到一定阶段才能观察到实验结果,如果出现问题就难以弥补了,但我们又不能眼睛一闭将失败的人类胚胎丢掉销毁了事。

更何况以目前的基因编辑手段,在整个受精卵基因编辑过程中也存在着一定的操作风险。

基因编辑的中国速度

事实上,无论是体细胞还是胚胎细胞,中国人的基因编辑研究速度都冠绝全球。

2016年11月,《自然》杂志报道,四川大学华西医院肿瘤学卢铀教授的团队,已开展全球首例应用CRISPR技术的人体试验,让首位肺癌患者接受经过改造后的T细胞治疗。T细胞是一种免疫细胞,也属于体细胞。

2018年1月,《华尔街日报》报道称,华西医院卢铀教授所做的人体试验还不是全球首例。早在2015年,安徽合肥的解放军第105医院已在病人身上使用CRISPR技术开展治疗,合作方是一家名为安徽柯顿生物科技有限公司的初创公司。

上述两项研究均为对体细胞的体外研究,都是在体外进行基因编辑,最后将编辑好的细胞返输回人体内,相对来说操作还比较保守。

而对于人类胚胎的基因编辑,中国也早有先例。2015年,中山大学对黄军就教授完成世界上第一例人类胚胎基因编辑。此事件引发了激烈争论,一些伦理学者明确反对并呼吁暂停人类胚胎基因编辑研究。

要知道,黄军就已经比贺建奎严格了许多,他采用的是当地医疗机构废弃的不能正常发育的人类胚胎,并获得了胚胎捐赠者的知情同意书和中山大学附属第一医院伦理委员会的批准才进行的试验研究。

并且,在黄军就的研究中,胚胎仅试验48小时后即停止培养。虽然从事的是伦理争议极大的胚胎基因编辑研究,但其本人主动避免了可能出现的伦理学问题。

黄军就在广东实验动物学会2017年会上展示自己的学术成果登上自然、科学等杂志/广东省动物实验网

然而即便如此,黄军就的研究依然引起了国内外学者的广泛争议。日本北海道大学生物伦理学家石井哲也表示:黄军就的研究本身规避了道德伦理问题,但胚胎基因编辑依然引起了科学界对于其可能带来的伦理后果的广泛担忧。

而且,在黄军就的研究中,胚胎的基因编辑同样没有达到100%的有效性,在讨论部分,他承认目前的基因编辑技术应用于临床试验依然需要小心谨慎的探索与讨论。

随后在2015年的12月,由美国国家科学和医学院、英国皇家学会和中国科学院主办国际人类基因编辑峰会,就已经明确提出:在伦理和安全性问题没有解决之前,禁止将胚胎基因编辑用于临床。黄军就因为此研究带来的争议,还入选了《自然》杂志2015年十大影响人物。

许多国家开始限制人类胚胎试验研究,并且划定了科研用胚胎培养的严格界限。例如英国规定:严禁将基因修饰后的胚胎植入到子宫内培育。

胚胎研究,应该更严格

不仅仅是应用于胚胎的基因编辑,只要是与人类胚胎相关的研究都会接受严格监管。

因为考虑到可能出现的伦理学问题,早在1974年,美国卫生、教育和福利署的伦理咨询委员会就提出了胚胎研究的14天准则:培育人类胚胎不能超过14天,因为受精卵形成14天后,便达到了生物学中对个体定义的界限。

随后,世界范围内有超过12个国家(包括:英国、冰岛、加拿大、瑞典等)将此规定以法律的形式编写在胚胎研究条例中。而中国在2003年的人类胚胎干细胞研究的伦理准则中加入了这一条,但这并不是法律条文,而是科学界约定俗成的准则与共识。

十二个国家(深蓝色)立法限制在体外培养人类胚胎不能超过14天。其它5个(浅蓝色)国家以指南形式发布“14天准则”

所以,即便西方国家在基因编辑技术的临床研究中(如:血友病、白血病)发展迅速,但仍然禁止人类胚胎的基因编辑。

这并不是基因技术本身的问题,而是胚胎研究本身就应该更为谨慎。同样的情况也出现在克隆技术上,尽管现在体外克隆器官用于器官移植已经合乎规范,但克隆人仍然被明令禁止。

可以知道,国内外对于胚胎基因编辑的立场是一致的——必须非常慎重,而且胚胎研究不超过14天。而贺建奎团队应用于胚胎的基因编辑技术,直接让进行基因编辑的胚胎出生,已经是对科学共识和底线的公然践踏,说在国外可能要判刑坐牢,一点也没错。

本文作者李文君系北京大学生物学在读博士。本文已由遗传学博士欧阳笠、宾法尼亚大学医学院副教授张洪涛审核。

参考文献:

[1]Everything you need to know about gene editing , World Economic Forum,2017.6.27

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[7]Shahbazi M N, Jedrusik A, Vuoristo S, et al. Self-organization of the human embryo in the absence of maternal tissues[J]. Nature cell biology, 2016, 18(6): 700.

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[9]王翠平.人胚胎基因编辑治疗的伦理分析——以CRISPR/Cas9技术为例[J].自然辩证法通讯,2018,40(11):105-112.

[10]李娜.伦理学家呼吁我国暂停人类胚胎基因编辑研究[J].科技导报,2015,33(09):9.

[11]Sangamo Therapeutics Presents Advances in Zinc Finger Nucleases for Gene-Editing Use, Hemophilia News Today,2017.1.11.

[12]China, Unhampered by Rules, Races Ahead in Gene-Editing Trials, Preetika Rana, Amy Dockser Marcus et al. The Wall Street Journal ,an. 21, 2018

[13]David Cyranoski,CRISPR gene-editing tested in a person for the first time:The move by Chinese scientists could spark a biomedical duel between China and the United States,Nature,15 November 2016

作者:李文君

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