陳一葦

最近，一對基因編輯嬰兒的誕生引發(fā)了社會熱議?；蚓庉嫷膯栴}看上去極重要又復(fù)雜，離我們普通人的認(rèn)知有些遠(yuǎn)，但是事實上基因技術(shù)離我們非常之近，已經(jīng)進(jìn)入到普通人的生活中。

近日，在杭州未來科技城風(fēng)尚智慧谷，由浙江省海創(chuàng)科技交流研究院和杭州浙江大學(xué)校友會主辦、浙大校友求是驛站承辦的海創(chuàng)科學(xué)沙龍關(guān)注了這一話題。活動現(xiàn)場，筆者聆聽了中國科學(xué)院分子生物學(xué)博士、杭州觀梓健康科技有限公司創(chuàng)始人李程的講座，了解專業(yè)人士眼中基因編輯的奧秘。

一分鐘了解基因編輯技術(shù)

基因編輯技術(shù)的核心是使用核酸酶來切割細(xì)胞中特定的DNA序列，就好像一把修改生命源代碼的手術(shù)刀，將DNA雙鏈“切開”缺口，實現(xiàn)基因的精準(zhǔn)敲除、堿基點突變及基因敲入。

基因編輯技術(shù)工具包括歸巢內(nèi)切核酸酶（homing endonucleases，或大范圍核酸酶meganucleases），鋅指核酸酶（ZNF），轉(zhuǎn)錄激活物樣效應(yīng)核酸酶（transcription activator-like effector nucleases，TALEN）和常間回文重復(fù)序列叢集（cluster regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）。CRISPR系統(tǒng)由于其簡便與高效的特性，現(xiàn)在使用最為廣泛。

基因編輯技術(shù)到底有多厲害？

基因編輯技術(shù)之所以可以成為生物界的“屠龍刀”，是因為它的應(yīng)用場景廣泛。在醫(yī)學(xué)上，具有應(yīng)用于基因治療的潛力——可以治病救人;在農(nóng)業(yè)上，可用于作物基因編輯及家畜基因改良——比如種植出抵抗病蟲害的作物，養(yǎng)殖出瘦肉更多的豬牛羊;在制藥工業(yè)上，則可以運用基因編輯技術(shù)研究基因功能、篩選藥物靶點，有望打破現(xiàn)在藥研領(lǐng)域新藥及靶點發(fā)現(xiàn)困難、研發(fā)周期長、研發(fā)費用高及失敗風(fēng)險大的困局。

當(dāng)問到這項技術(shù)的意義時，李程博士說到：“基因測序讓我們進(jìn)入到‘讀取（read）’生命源代碼的時代，基因編輯則可以讓我們進(jìn)步到‘編寫（write）’生命源代碼的層面。我們可以實現(xiàn)在任何DNA序列位置，添加基因、刪除基因（或降低基因表達(dá)）以及精準(zhǔn)編輯單個堿基?；蚓庉嬜鳛槿祟悮v史上的重大范式轉(zhuǎn)變，無疑是一項可能改變?nèi)祟愇磥?，在生命科技領(lǐng)域具有極大前景的新技術(shù)。現(xiàn)在上帝的手術(shù)刀掌握在我們?nèi)祟惖淖约旱氖种??！?/p>

例如，好萊塢影星安吉麗娜·朱莉（Angelina Jolie）通過基因測序發(fā)現(xiàn)了自己的基因存在缺陷，患乳腺癌和卵巢癌風(fēng)險極高。她選擇將自己的雙側(cè)乳房及卵巢做預(yù)防性切除，以降低患癌風(fēng)險。如果在基因編輯技術(shù)較為成熟的時候，則無須進(jìn)行切除手術(shù)，只要通過基因編輯精準(zhǔn)地將她有缺陷的基因修復(fù)即可，從方式上來說，可能就是通過注射了一針或吞了一顆藥丸來實現(xiàn)。

基因編輯與轉(zhuǎn)基因有區(qū)別嗎？

當(dāng)我們聽到基因編輯可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)時，不由地發(fā)出了這樣的疑問：“應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的基因編輯，是不是意味著我們以后會吃到更多的轉(zhuǎn)基因食品？”

“對于這一點，2018年4月美國農(nóng)業(yè)部明確表示對基因編輯作物不按轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行監(jiān)管。其實判別是否是轉(zhuǎn)基因，從本質(zhì)上來說就是看是否存在把一個物種的基因片段引入到另一個物種中的現(xiàn)象?！崩畛滩┦空f道。

舉例來講，袁隆平教授進(jìn)行水稻雜交的工作內(nèi)容是把同一類作物的不同品種結(jié)合起來，使新品種具有人們所期待的一些特征和性狀，雜交過程僅限于水稻，那它就不屬于轉(zhuǎn)基因作物。

而電影《狂暴巨獸》中，裝有鯊魚的無限生長基因、獵豹的速度基因、犀牛的力量基因和白鼠的自愈基因的容器墜落到地球，造就了博采眾長的無敵大怪獸聯(lián)盟。這當(dāng)中涉及到了不同物種基因的引入，那大怪獸就是轉(zhuǎn)基因大怪獸。

有了上帝的手術(shù)刀，我們要用它來做什么？

基因編輯技術(shù)所引發(fā)的倫理學(xué)及社會學(xué)層面上的討論，其中一個就是大家擔(dān)心這項技術(shù)會帶來新的社會不平等的問題。比如，通過修改和智力相關(guān)的特定遺傳基因，富人是不是可以定制更加聰明的超人寶寶？社會是不是會進(jìn)入“富人靠科技，窮人靠變異”的不平等境地？

對于這一普遍關(guān)心的話題，李程博士的回答相對樂觀。她認(rèn)為，“對于這一點我想要說的是：刀不會殺人，殺人的還是人。我們還是要利用上帝的手術(shù)刀去做對的事情?！?/p>

那什么是對的事情呢？專業(yè)人士給出的答案是“優(yōu)化”。比如，將基因編輯技術(shù)用于目前無法治愈的罕見病和遺傳疾病的治療，就有望從基因?qū)用鎸颊叩倪z傳信息進(jìn)行修正，使患者達(dá)到完全治愈，且杜絕了將致病基因遺傳下去的可能性。目前對于大皰性表皮松懈癥患者，國外已經(jīng)有文獻(xiàn)報道，可以從患者的皮膚上取郵票大小的一塊皮膚，將其誘導(dǎo)成為多能干細(xì)胞后，通過基因編輯的技術(shù)敲入正常的基因，體外擴大培養(yǎng)及分化成正常皮膚細(xì)胞后覆蓋在患者的破損皮膚表面，既可以抵御感染也不會有免疫排斥，移植的皮膚是具有正常基因表達(dá)的正常皮膚。