李丹

摘 ?要：去年7月歐洲法院決定將規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）基因編輯技術(shù)視為基因改造技術(shù)。這一決定將嚴(yán)重影響CRISPR在動物遺傳方案中的進(jìn)一步發(fā)展和成就。

關(guān)鍵詞：基因編輯技術(shù);轉(zhuǎn)基因技術(shù);育種;豬

中圖分類號：S813.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號：1001-0769（2019）05-0016-03

盡管人們不可能將利用規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）技術(shù)培育出的任何個體或其后代與自然出生的個體區(qū)分開來，但歐洲法院認(rèn)為它們應(yīng)該被視為是在遺傳學(xué)上經(jīng)過基因修改的個體。正因?yàn)槿绱?，它們在歐洲被當(dāng)作像轉(zhuǎn)基因生物（Genetically Modified Organisms，GMO）一樣來對待。目前，歐洲對轉(zhuǎn)基因生物的監(jiān)管比美國或亞洲都要嚴(yán)格得多。類似的技術(shù)，如誘變——通過輻射或特定的化學(xué)物質(zhì)來改變基因，不被視為轉(zhuǎn)基因，且也不需要遵守嚴(yán)格的規(guī)定，如特殊的預(yù)防措施、可追溯性和風(fēng)險評估。

1 ?CRISPR是什么

利用CRISPR技術(shù)進(jìn)行基因編輯已經(jīng)得到了科學(xué)界前所未有的關(guān)注。它被證明是一種革命性的方法，可以為人們更好地了解某些基因在胚胎期對治療疾病能力的表達(dá)提供解決方案。CRISPR由Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna在2012年發(fā)現(xiàn)。從那以后，令人興奮的事一直在發(fā)生，此項(xiàng)技術(shù)的主要發(fā)現(xiàn)者最近被多次提名為潛在的諾貝爾獎獲得者。

從根本上說，CRISPR技術(shù)是一項(xiàng)精確切割DNA的技術(shù)，并且可在切割點(diǎn)黏合自然發(fā)生基因。事實(shí)上，通過敲除或替換不需要的基因，這一技術(shù)將會創(chuàng)造出與其他任何自然出生的個體表現(xiàn)一樣的新生物體。利用CRISPR技術(shù)產(chǎn)生的個體不被認(rèn)為是轉(zhuǎn)基因生物（GMO），更重要的是它們不可能與自然出生的生物個體區(qū)分開。這就是說人們不可能說出自然出生的同卵雙胞胎和由一組克隆胚胎生出的雙胞胎之間的差異。

2 ?培育出抗病動物

CRISPR技術(shù)在培育抗病動物方面可能是一項(xiàng)重要的技術(shù)。大多數(shù)抗病基因在被發(fā)現(xiàn)時，它們在市場上最常用的動物品種或雜交品種中存在的頻率相當(dāng)?shù)?。利用CRISPR技術(shù)，這些抗病基因可以被有效地導(dǎo)入當(dāng)前育種金字塔的頂端動物中。本來可能需要經(jīng)過好幾個世代的基因選擇才能完成的育種目標(biāo)現(xiàn)在可以縮短到幾代就可完成。最近，一個由美國、中國和韓國的研究人員組成的科研小組成功治愈了人類胚胎的一種遺傳疾病——肥厚型心肌癥?？偠灾?，這是那種可以預(yù)防和治療疾病，并且將有可能使人類對作物和動物的基因更加充分了解的革命性新技術(shù)的前兆。

盡管如此，歐洲法院還是給這項(xiàng)技術(shù)貼上了轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的標(biāo)簽，這將阻礙其在歐洲的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。

3 ?國際豬育種

國際生豬繁育以優(yōu)秀的基因和更好的健康狀況這兩大基柱為基礎(chǔ)。所有知名的豬育種公司在豬群健康水平很高的國家里都有他們的新核心豬群，這些動物可以在那里遠(yuǎn)程生產(chǎn)，同時維持它們高水準(zhǔn)的健康狀態(tài)。在大多數(shù)情況下，這些公司可以培育出無特定病原體（Specific Pathogen Free，SPF）的種豬，養(yǎng)豬界關(guān)注的三種疾病主要為豬繁殖與呼吸障礙綜合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome，PRRS）、豬肺炎支原體（Mycoplasma hyopneumoniae，M. hyo）和胸膜肺炎放線桿菌（Actinobacillus pleuropneumonia，App）。

豬場不存在這三種疾病意味著每年可以在抗生素上節(jié)約一筆可觀的資金。豬場凈化是為豬場開啟顯著減少抗生素使用量的唯一途徑。在豬飼養(yǎng)密度較低的國家，新建的豬場往往會飼養(yǎng)SPF種豬。采用封閉式培育計劃可以幫助養(yǎng)豬生產(chǎn)者使豬群保持在較高的健康水平上，并且在不會讓豬場豬群的健康狀況因引進(jìn)的新種豬而受到持續(xù)挑戰(zhàn)的情況下保持豬種的基因進(jìn)展。

4 ?涉及CRISPR的實(shí)際例子

對于前文提到的三種疾病中的兩種，基因編輯似乎可以有為抗病基因創(chuàng)造發(fā)揮作用的機(jī)會。在2018年6月舉行的最新一屆國際豬獸醫(yī)學(xué)會（International Pig Veterinary Society，IPVS）大會上，相關(guān)專家介紹了有關(guān)應(yīng)用PRRS和App的抗病基因的實(shí)例。CD163基因與抗PRRS有關(guān)。由Christine Burkard博士領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組在愛丁堡大學(xué)成功地編輯了該基因，他們在不影響其生物學(xué)功能的前提下，編輯了該基因特殊的SRCR5區(qū)段。最后，通過CRISPR的精密設(shè)計，成功地培育出了巨噬細(xì)胞缺乏CD163 SRCR-5區(qū)段的豬，并被證明對豬繁殖與呼吸綜合征病毒的兩個亞型有充分的抵抗力。在德國，研究人員在漢諾威大學(xué)以相似的方法培育具有抗App特性的豬，結(jié)果成功地分析出至少三個有應(yīng)用前景的候選基因?；蚓庉嫾夹g(shù)使培育有抗病能力的動物比以前變得更加容易了。以前需要花半年時間才能完成的工作現(xiàn)在可以在幾周內(nèi)就能夠完成，而且這項(xiàng)技術(shù)似乎比其前輩更加準(zhǔn)確。同樣，在過去的幾年里，準(zhǔn)確率也得到了顯著的提高。

將基因編輯技術(shù)，如CRISPR技術(shù)像轉(zhuǎn)基因生物（GMO）一樣受到同樣嚴(yán)格的管理，這將會顯著放慢遺傳學(xué)在歐洲的發(fā)展速度。更有可能的是，亞洲和美國將會對這項(xiàng)新技術(shù)更加開放。接下來的挑戰(zhàn)將是如何追溯一頭種畜在其譜系的某些分支中是否有過基因編輯的情況。要執(zhí)行比歐盟CRISPR條例更為嚴(yán)格的規(guī)定幾乎是不可能的。

5 ?遠(yuǎn)程SPF核心豬場