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在未來,人類可以用CRISPR技術(shù)來做什么?

 向陽脈動 2017-06-27


本文由火石創(chuàng)造(ID:firestone-link)授權(quán)轉(zhuǎn)載,作者: 行肖

CRISPR是一種用來編輯細(xì)胞基因組的最新、最有效也是最準(zhǔn)確的方法。不管是DNA剪刀,還是各種目前還無法想象的可能性,這種技術(shù)似乎必將會帶來新一輪的醫(yī)療革命。在帶來無限可能性的同時,CRISPR / Cas9基因編輯也將可能帶來可怕的倫理問題。

如果完全消除瘧疾、終結(jié)癌癥或者是治愈致命性的遺傳性疾病是即將發(fā)生的最有可能的情況,那么想象一下,我們會到達(dá)怎樣一個未來?完人?青春永駐?還是幾百年的壽命?

如果我們打開基因編輯的大門,這一切都是可能的。但是,我們最大的責(zé)任是避免把它變成潘多拉盒子,而留給世界許多因倫理道德問題缺失而造就的怪物。


清除HIV,治療艾滋病



艾滋病病毒將其DNA插入宿主的基因組,由于它可以休眠多年,某些醫(yī)學(xué)治療盡管可以延緩其作用,但是無法使病毒永久失效。2015年,科學(xué)家們利用CRISPR技術(shù)在實驗室中將艾滋病毒細(xì)胞從患者的活細(xì)胞中切除,證明了用該方法來治療艾滋病是有可能的。今年,他們在實驗室中對99%的細(xì)胞被HIV病毒感染的老鼠進(jìn)行實驗。他們通過將CRISPR處理后的樣品對老鼠進(jìn)行尾部注射,能夠從老鼠身體細(xì)胞DNA中48%的病毒去除。盡管實驗還處于起步階段,但似乎意味著CRISPR可能是治療HIV病毒和艾滋病的最終解決方案。



新時代藥物



CRISPR / CAS9也可能意味著制藥行業(yè)的革命。新型的藥物可以被開發(fā)用來治療從前被認(rèn)為是致命性的和不可治愈的疾病。制藥巨頭拜耳公司和創(chuàng)業(yè)公司CRISPR Therapeutics就宣布用3億美元成立一家合資企業(yè)基于CRISPR技術(shù)來開發(fā)用于治療心臟病、血液疾病和失明的藥物。他們的合作可能意味著新時代的藥物開發(fā)可能將更加側(cè)重于遺傳方法。也許用不了幾十年時間里,人類就可以通過丸劑或注射劑來治療癌癥或艾滋病。


超級植物



當(dāng)說到基因修飾的時候,植物總是在轉(zhuǎn)基因生物中率先被想到。與CRISPR沒有什么不同。研究人員正在嘗試使用基因編輯工具來改善作物對病蟲害的抗性和對環(huán)境的耐受性。來自羅格斯的一個研究小組正在開展一項長期項目,用基因改造方法來對用于釀酒的葡萄和用于制草坪的草進(jìn)行實驗,以便在其他各種作物中也可以實施。


提升人類智力?



在智能手機、智能家居、智能車和人工智能時代,許多人都擔(dān)心人工智能可能能夠接管世界(史蒂芬·霍金甚至表示全人工智能的發(fā)展可能意味著人類時代的終結(jié),埃隆馬斯克對此表示同意),而因此盡力提高人類本身的智力似乎也是一個明智的想法。

最近的一項研究確定了74個遺傳變異,將可用于預(yù)測人類在學(xué)校上學(xué)的這段時間里所發(fā)生的20%的變化,這是一系列與正常智力相關(guān)的情報,而你可以通過對自己的基因組進(jìn)行測序來了解。

該研究的作者之一,明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究員詹姆斯·李(James J. Lee)說:“在我看來,CRISPR原則上可以用來提高胚胎的預(yù)期智力。所以,這里要謹(jǐn)慎。而且這不僅因為有些人會認(rèn)為智力不僅僅與正確序列中的幾個基因有關(guān)。創(chuàng)造性智力呢?隨機循環(huán)的想法呢?生產(chǎn)記憶的能力又如何?所有這些問題都需要研究,而且仍然不能確定是否可以從遺傳學(xué)的角度進(jìn)行研究。


編輯人類?



這里我們將談?wù)摰降氖腔蚓庉嬁赡軙淼淖罹郀幾h性的問題。對人類本身的基因組進(jìn)行編輯對人類,或者說對某些人來說,已經(jīng)是進(jìn)入了上帝的領(lǐng)域。

人類基因編輯的巨大生物倫理問題開始于預(yù)先選擇可以生存的胚胎,而放棄那些被判定將會死亡的胚胎,直到對嬰兒可以有效編輯出現(xiàn)為止。這已經(jīng)不是一種遙不可及的可能性,它已經(jīng)要開始出現(xiàn)了。

在懷孕期間,孕婦需要接受許多的測試。其中很多人會選擇檢查胎兒是否有致命的遺傳病。例如,如果小胚胎被診斷為唐氏綜合癥,母親可以決定終止懷孕。在大多數(shù)情況下,她們都會這樣做。

因此,無論你喜歡還是不喜歡,也不管你是否對此持消極態(tài)度,它已經(jīng)在發(fā)生了。

此外,倫敦弗朗西斯·克里克研究所的研究人員希望對人類胚胎進(jìn)行遺傳修飾,以便更多地了解人類生命的最早階段,并減少流產(chǎn)的數(shù)量。


定制嬰兒?



想象下面的情況:你和你的妻子決定要一個孩子,在懷孕之后,你們與遺傳設(shè)計師約見,然后開始談?wù)撃愕暮⒆討?yīng)該看起來長得怎么樣,以及他或她有什么特質(zhì)。你決定要有一個漂亮健康的男孩,有滿頭的金發(fā),他應(yīng)該很聰明,有一雙明亮的大眼睛,并且有著強健的免疫系統(tǒng),身體健壯、高大,還有著美好的笑容。

同時我們再想象一個更陰暗的情況。如果隨著生物技術(shù)的進(jìn)步,在一個完全受控制的社會中,一個領(lǐng)導(dǎo)者可以決定人民的生物學(xué)“部件”,來生產(chǎn)藍(lán)領(lǐng)工人、白領(lǐng)勞動者或者殺戮機器人——沒有同情心和自由意志的轉(zhuǎn)基因士兵。

我們離這樣的社會遙遠(yuǎn)嗎?

胚胎的基因編輯具有巨大的風(fēng)險,因為CRISPR可以意外編輯具有與其靶標(biāo)相似DNA序列的基因,并在胚胎中引起不可逆的突變。這是一個可怕的、非常令人震驚的結(jié)果,我們一定要竭盡全力避免這種情況。


青春永駐或者永生?



如果我們能夠根除疾病并設(shè)計完美的健康人類,會發(fā)生什么?如果我們還找到了導(dǎo)致老化的基因并能夠在CRISPR的幫助下消除它,又會怎么樣呢?活了兩三百年,我們死的時候會看起來像我們22歲的自己嗎?

我們該如何應(yīng)對這種情況?這將完全改變我們對物種的看法以及我們與自然的關(guān)系,甚至是生命和死亡本身。如果出現(xiàn)問題怎么辦?這種情況會有什么后果?如果我們把瘧疾基因從蚊子中除去,而意外地使他們滅絕了怎么辦?如果發(fā)生更大的事情怎么辦?

我們甚至可以考慮這些問題埋在我們的小宇宙中嗎?

我們最好的哲學(xué)家將如何提供他們對此的見解?因為我們不僅需要科學(xué),而且需要哲學(xué)、宗教和倫理,以跟上科技的快速發(fā)展和提供咨詢。


我們可以做什么?我們應(yīng)該做什么?



當(dāng)2015年4月有報道中國研究人員用CRISPR編輯人類胚胎的基因組時,世界上最重要的遺傳學(xué)家、生物技術(shù)學(xué)家和生物倫理學(xué)家們決定聚集在一起討論這個問題。他們聚集在華盛頓,共同探討了基因編輯的未來,并且達(dá)成了公示,認(rèn)為基礎(chǔ)研究應(yīng)該繼續(xù),但是應(yīng)該暫停在妊娠胚胎中進(jìn)行基因編輯。

但是,CRISPR本身在其他類型的研究中并不能被阻止。中國實驗報道幾個月后,2016年2月,人類受精和胚胎管理局(HFEA)允許英國科學(xué)家在沒用的人類胚胎上使用CRISPR。據(jù)報道,2016年6月,美國的一個咨詢委員會對將CRISPR用于人體試驗開了綠燈。

基因組編輯并沒有一夜之間出現(xiàn)。印第安那大學(xué)生物倫理中心主任埃里克·梅斯林(Eric Meslin)提醒道,自從70年代以來,我們已經(jīng)對操縱基因談?wù)摿?0年了。他說,像克隆羊多莉的發(fā)展一樣,患者死于基因療法,2000年代初期對干細(xì)胞也一直存在激辯,只要CRISPR的倫理學(xué)問題出現(xiàn),所有這些聲音都是存在的。

生命倫理學(xué)通常在監(jiān)管和許可之間取得平衡——獲得太多的許可,研究人員會忽視社會的道德結(jié)構(gòu);太多的限制意味著進(jìn)度減緩,科學(xué)家們就會開始在允許的范圍之外有所動作。他們認(rèn)為,生物倫理學(xué)家需要更多地參與關(guān)于CRISPR的討論。然而,最重要的問題是,對于有能力破壞我們一直的研究和醫(yī)學(xué)世界的技術(shù)來說,研究人員,政治家、社會學(xué)家、理論學(xué)家,乃至世界各地的普通公民都必須參與到討論中來。

Bioethics Today的創(chuàng)始編輯、美國國立大學(xué)社區(qū)衛(wèi)生系的副教授David Lemberg說,生物倫理學(xué)家以及代表眾多團體的利益相關(guān)方所要扮演的角色應(yīng)該是基于預(yù)防性原則來監(jiān)督和限制研究。

他補充說:“只因為我們可以做一件事并不意味著我們應(yīng)該去做這件事情”。雖然我們需要促進(jìn)這些研究在治療疾病方面的進(jìn)步,但是同樣需要一批生物倫理學(xué)家來確保我們保持人類應(yīng)該有的價值觀。


參考資料:What Could CRISPR Do Tomorrow?

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