黃耀輝 , 吳小智 , 焦 悅 , 葉紀(jì)明
(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心 , 北京 大興 100176)
世界上關(guān)于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研發(fā)要早于轉(zhuǎn)基因植物,Janeisch 等在20世紀(jì)80年代首次應(yīng)用反轉(zhuǎn)錄病毒感染胚胎,制備了轉(zhuǎn)基因的小鼠[1]。1983年,中國科學(xué)院水生生物研究所的Zhu等將人生長激素基因?qū)媵~中,獲得生長速度明顯加快的轉(zhuǎn)基因魚,這是世界上第1批轉(zhuǎn)基因魚[2]。2009年,吉林大學(xué)王鐵東培育出抗豬瘟病毒的轉(zhuǎn)基因豬[3]。2014年,Li等培育出抗豬繁殖與呼吸綜合征的轉(zhuǎn)基因豬[4]。隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展,很多基因編輯動(dòng)物也隨之出現(xiàn)。2017年,張涌團(tuán)隊(duì)首次利用Cas9的突變體單切口酶在牛的成纖維細(xì)胞精準(zhǔn)插入外源NRAMP1基因,成功獲得11頭抵抗結(jié)核病的基因編輯牛[5]。2017年,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研究人員利用基因編輯技術(shù)敲除表達(dá)過敏原β-乳球蛋白的BLG基因,同時(shí)在該位點(diǎn)插入人乳鐵蛋白,既消除了人對(duì)于山羊奶的過敏反應(yīng),又提高了山羊奶的營養(yǎng)價(jià)值[6]。2018年,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)吳珍芳團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)獲得敲除CD163基因抗豬繁殖與呼吸綜合征的基因編輯豬[7]。
2021年是轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化的第26年,轉(zhuǎn)基因作物的種植面積穩(wěn)步提升,不斷有新的轉(zhuǎn)化體在世界范圍內(nèi)獲得商業(yè)化種植許可。我國至今也已發(fā)放了7個(gè)玉米和3個(gè)大豆的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書,包括耐除草劑玉米DBN9858、抗蟲玉米ND207、抗蟲玉米浙大瑞豐8、耐除草劑大豆SHZD3201、耐除草劑大豆中黃6106和耐除草劑大豆DBN9004這6個(gè)具有單一性狀的轉(zhuǎn)化體以及抗蟲耐除草劑玉米DBN9936、抗蟲耐除草劑玉米瑞豐125、抗蟲耐除草劑玉米DBN9501和抗蟲耐除草劑玉米DBN36011這4個(gè)抗蟲耐除草劑復(fù)合性狀的轉(zhuǎn)化體[8-11]。轉(zhuǎn)基因植物生物育種產(chǎn)業(yè)化的順利開展,為我國轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研發(fā)的穩(wěn)步推進(jìn)創(chuàng)造了良好條件,同時(shí)也對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物安全評(píng)價(jià)和管理提出了更高需求。迄今為止,還未有轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在我國取得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書,轉(zhuǎn)基因三文魚在美國的上市為全球轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的商業(yè)化應(yīng)用打開了通路,美國對(duì)其審批過程也可作為其他國家轉(zhuǎn)基因動(dòng)物安全管理的參考。
1.1 協(xié)同監(jiān)管框架 美國轉(zhuǎn)基因研發(fā)工作起步較早,轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)品在美國有30余年的商業(yè)化歷史,已經(jīng)建立了較為完備的管理制度。1976年,美國國立衛(wèi)生研究院制定了《重組DNA分子研究準(zhǔn)則》,1986年6月,美國內(nèi)閣科技政策辦公室正式頒布了《生物技術(shù)管理協(xié)調(diào)框架》,確定了基于產(chǎn)品而非過程、不專門立法(即在現(xiàn)有法律框架下制定實(shí)施法規(guī))、三部門監(jiān)管的基本工作框架。美國農(nóng)業(yè)部(U.S. Department of Agriculture,USDA)負(fù)責(zé)保護(hù)農(nóng)作物免受病蟲害侵害,并根據(jù)《植物保護(hù)法案》對(duì)可能構(gòu)成此類風(fēng)險(xiǎn)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)管。美國農(nóng)業(yè)部動(dòng)植物衛(wèi)生監(jiān)管局(Animal and Plant Health Inspection Service,APHIS)是負(fù)責(zé)生物技術(shù)安全管理的主要部門,其職責(zé)是監(jiān)管轉(zhuǎn)基因植物的種植、進(jìn)口以及運(yùn)輸。美國環(huán)保署(Environmental Protection Agency,EPA)根據(jù)《聯(lián)邦殺蟲劑、殺菌劑和殺鼠劑法案》對(duì)在美國銷售和使用的新型農(nóng)藥進(jìn)行事前評(píng)估,以確保不會(huì)對(duì)人類健康和環(huán)境造成危害。EPA還會(huì)根據(jù)《聯(lián)邦食品藥品和化妝品法案》確定食品和動(dòng)物飼料中允許的農(nóng)藥殘留限度或殘留免除。美國食品藥品管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)依據(jù)《聯(lián)邦食品藥品和化妝品法案》和《公共衛(wèi)生服務(wù)法案》授予的權(quán)力來管理包括生物技術(shù)產(chǎn)品在內(nèi)的產(chǎn)品。FDA還有權(quán)依據(jù)《國家環(huán)境政策法案》評(píng)估“重要活動(dòng)”,如某一生物技術(shù)產(chǎn)品的批準(zhǔn)對(duì)環(huán)境安全的影響。FDA的主要職責(zé)可以細(xì)分為以下幾個(gè)方面:一是確保用于人類和動(dòng)物的食品是安全的且標(biāo)識(shí)正確;二是確保人藥和獸藥是安全有效的;三是保證供人類使用的醫(yī)療器械是安全有效的;四是化妝品是安全的且標(biāo)識(shí)正確;五是生物制品是純的而且安全有效。
2017年1月,美國發(fā)布更新的《生物技術(shù)監(jiān)管協(xié)調(diào)框架》,根據(jù)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展與技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,在基本原則不變下實(shí)現(xiàn)監(jiān)管的現(xiàn)代化,明確了各機(jī)構(gòu)所管理的具體產(chǎn)品領(lǐng)域及其職責(zé),強(qiáng)調(diào)通過組建正式或臨時(shí)的跨部門工作組以及簽訂諒解備忘等形式實(shí)現(xiàn)部門之間的協(xié)調(diào)與配合等。依據(jù)新的《生物技術(shù)監(jiān)管協(xié)調(diào)框架》,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的審批主要由FDA負(fù)責(zé),但APHIS可依據(jù)《聯(lián)邦法規(guī)》第9篇第93部分來管理感染某些疾病的家畜(包括轉(zhuǎn)基因動(dòng)物)在州際間的移動(dòng),以此來降低進(jìn)口動(dòng)物帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)。除此之外,美國農(nóng)業(yè)部的公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)食品安全檢驗(yàn)服務(wù)局(Food Safety and Inspection Service,F(xiàn)SIS)負(fù)責(zé)確保美國的肉類、家禽和蛋制品(包含轉(zhuǎn)基因動(dòng)物及其產(chǎn)品)的商業(yè)供應(yīng)安全、衛(wèi)生、標(biāo)記和包裝。
1.2 FDA的具體職能 FDA的獸藥評(píng)審中心(Center for Veterinary Medicine,CVM)負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全性和有效性進(jìn)行審查,主要評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的食用安全性以及重組DNA插入到轉(zhuǎn)基因動(dòng)物特定位點(diǎn)的安全性。除此之外,CVM還負(fù)責(zé)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物相較于非轉(zhuǎn)動(dòng)物有無顯著區(qū)別,即評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)入基因的有效性??傮w而言,F(xiàn)DA要求提供的審查材料包括以下7個(gè)部分:(1)綜合評(píng)價(jià)報(bào)告,針對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的特征進(jìn)行概要性的描述。(2)產(chǎn)品的分子特征,重組DNA或其他基因組改變的構(gòu)建過程。(3)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物種群的分子特征,重組DNA或其他基因組改變導(dǎo)入受體動(dòng)物中的方法及它們?cè)谑荏w動(dòng)物中的遺傳穩(wěn)定性。(4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的表型特征,提供轉(zhuǎn)基因動(dòng)物表型和健康的綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。(5)穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物基因組的改變及由此改變獲取的特征能穩(wěn)定存在的證明資料。(6)環(huán)境及食用/飼用安全,評(píng)估轉(zhuǎn)基因動(dòng)物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及作食品用途的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物對(duì)人類和動(dòng)物的食用安全性。(7)提供資料真實(shí)性說明,申請(qǐng)人要對(duì)所提交資料的真實(shí)性做出聲明,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有其所描述的各種特性。對(duì)于生物反應(yīng)器類(如生產(chǎn)用于人類的藥物、生物制劑或醫(yī)療用品等)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,F(xiàn)DA的藥物評(píng)價(jià)和研究中心(Center for Drug Evaluation and Research,CDER)、生物制品評(píng)價(jià)和研究中心(Center for Biologics Evaluation and Research,CBER)或器械和放射健康中心(Center for Devices and Radiological Health,CDRH)負(fù)責(zé)在各自權(quán)限內(nèi)審查這些產(chǎn)品。對(duì)于某些公眾非常感興趣的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,F(xiàn)DA會(huì)在取得申請(qǐng)者許可后向公眾征求意見并相信公眾會(huì)提供有價(jià)值的信息和數(shù)據(jù)。產(chǎn)品獲得批準(zhǔn)后,F(xiàn)DA 在其官方網(wǎng)站上發(fā)布批準(zhǔn)所依據(jù)的信息摘要。一旦與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物相關(guān)的申請(qǐng)獲得批準(zhǔn),研發(fā)者將承擔(dān)主體責(zé)任并負(fù)責(zé)后續(xù)該產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)工作,包括提供后續(xù)的藥物注冊(cè)清單、FDA要求提供的原始記錄和補(bǔ)充材料以及產(chǎn)品的定期報(bào)告。如已批準(zhǔn)的產(chǎn)品在上市后,有其他資料證明它存在不安全性或者它的生物特性發(fā)生改變,F(xiàn)DA有權(quán)要求它退市。
2.1 轉(zhuǎn)基因三文魚 1989年加拿大紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)的科學(xué)家們利用原核注射技術(shù)將奇努克三文魚的生長激素基因和鱈魚的抗凍蛋白基因共同導(dǎo)入大西洋三文魚的受精卵中,從而獲得生長速度更快的轉(zhuǎn)基因三文魚,這大大縮短了三文魚從孵化到收獲的時(shí)間周期[12]。1991年,AquaBounty公司成立,推動(dòng)該轉(zhuǎn)基因三文魚的商業(yè)化上市。2003年,第1次向FDA提交監(jiān)管研究文件。2009年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)該轉(zhuǎn)基因三文魚在加拿大進(jìn)行孵化。2010年,F(xiàn)DA 得出結(jié)論,認(rèn)為AquAdvantage 三文魚與原大西洋三文魚在生理結(jié)構(gòu)上一樣,具有實(shí)質(zhì)等同性,可安全食用且在封閉式農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)殖時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅。2015年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因三文魚的上市[13]。2017年,AquaBounty公司開始在印第安納州建設(shè)陸基養(yǎng)魚場(chǎng),旨在為美國消費(fèi)者供應(yīng)新鮮的三文魚。2019年,第1批 AquAdvantage 三文魚蛋進(jìn)入印第安納農(nóng)場(chǎng)孵化場(chǎng)開始孵化并于2020年收獲第1批轉(zhuǎn)基因三文魚。AquaBounty公司計(jì)劃到2028年能實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)55 000 噸轉(zhuǎn)基因三文魚的目標(biāo)。
2.2 其他轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 2009年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了GTC Biotherapeutics,Inc.研發(fā)的生產(chǎn)重組人抗凝血酶的轉(zhuǎn)基因羊用于藥用,該轉(zhuǎn)基因羊不會(huì)用于食用和飼用[14]。2015年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Alexion Pharmaceuticals Inc.研發(fā)的生產(chǎn)重組人溶酶體酸性脂肪酶的轉(zhuǎn)基因雞用于藥用[15]。2018年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了LFB USA,Inc.研發(fā)的生產(chǎn)重組 hFVII (Human Factor VII)酶原的轉(zhuǎn)基因大白兔用于治療血友病[16]。2020年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Revivicor,Inc.研發(fā)的可食用或治療用的轉(zhuǎn)基因豬GalSafe,對(duì)紅肉(牛肉、豬肉和羊肉)中α-半乳糖過敏即患有紅肉過敏綜合癥(alpha-gal syndrome,AGS)的人群可放心食用來源于GalSafe豬的肉制品[17]。
3.1 構(gòu)建載體的分子特征評(píng)價(jià) FDA對(duì)插入AAS(AquAdvantage Salmon)中的重組DNA(opAFP-GHc2)的分子特征評(píng)估分為以下5個(gè)方面:(1)外源DNA的來源和描述。FDA認(rèn)為,來自細(xì)菌的載體骨架、來自大洋鱈魚的啟動(dòng)子、來自奇努克三文魚的生長激素基因序列及一些連接序列中,不存在任何序列元件來自已知毒素、病原體、癌基因、腫瘤抑制基因的編碼區(qū),或來自轉(zhuǎn)座元件或逆轉(zhuǎn)錄病毒的序列。(2)載體構(gòu)建過程。FDA認(rèn)為,該載體構(gòu)建過程中采用是基于主要文獻(xiàn)或標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室手冊(cè)(如分子克隆)中描述的常用構(gòu)建技術(shù),且該質(zhì)粒在大腸埃希菌K12(FDA公認(rèn)安全)中擴(kuò)增和分離。因此,不構(gòu)成毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。(3)最終構(gòu)建載體的序列。通過測(cè)序確定插入到轉(zhuǎn)基因三文魚中的序列不包含載體骨架序列。(4)轉(zhuǎn)基因三文魚中啟動(dòng)子的功能。FDA認(rèn)為,從申請(qǐng)人提供的資料來看,一系列研究表明來自大洋鱈魚的啟動(dòng)子在鮭魚細(xì)胞類型中也有相似功能。(5)顯微注射過程。使用溶解在2~3 nL、濃度為0.9%的無菌NaCl溶液中的重組DNA來注射受體細(xì)胞,由此細(xì)胞產(chǎn)生初代轉(zhuǎn)基因三文魚。FDA認(rèn)為,在引入受體細(xì)胞前,含有opAFP-GHc2 重組DNA的構(gòu)建載體制劑的純度是合理的[13]。
3.2 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物譜系的分子特征評(píng)價(jià) FDA一般從以下4個(gè)方面對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物譜系的分子特征進(jìn)行評(píng)價(jià):(1)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中是否含有可能對(duì)動(dòng)物、食用該動(dòng)物源食物的人類或動(dòng)物以及環(huán)境構(gòu)成潛在危害的序列。FDA從插入位點(diǎn)數(shù)量、對(duì)插入位點(diǎn)本身的影響(包括對(duì)其他基因可能造成的影響)、對(duì)插入位點(diǎn)及其周圍開放閱讀框的影響3個(gè)方面對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)估。對(duì)插入位點(diǎn)數(shù)量的評(píng)估包括確認(rèn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中是否存在載體骨架的質(zhì)粒DNA,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是否存在預(yù)期的插入位點(diǎn)以及插入位點(diǎn)的數(shù)量,可以通過Southern雜交、PCR擴(kuò)增、DNA測(cè)序等方法進(jìn)行驗(yàn)證。通過申請(qǐng)人提交的材料,F(xiàn)DA認(rèn)為轉(zhuǎn)基因三文魚在α位點(diǎn)有1個(gè)opAFP-GHc2的插入。轉(zhuǎn)基因三文魚的外源插入片段位于重復(fù) DNA區(qū)域(35個(gè)堿基重復(fù)),不在蛋白質(zhì)編碼區(qū),F(xiàn)DA認(rèn)為部分重復(fù)區(qū)域的丟失不太可能對(duì)最終的轉(zhuǎn)基因三文魚產(chǎn)生不利影響。同樣的,鑒于插入位點(diǎn)處于重復(fù)區(qū)域,其側(cè)翼區(qū)域沒有開放閱讀框,因此不可能在插入位點(diǎn)產(chǎn)生新的開放閱讀框。(2)基因型是否會(huì)隨著動(dòng)物或產(chǎn)品的壽命而改變(即評(píng)估穩(wěn)定性)。FDA 使用多種方法評(píng)估了AAS基因型和表型的穩(wěn)定性,包括但不限于DNA測(cè)序、Southern雜交和PCR擴(kuò)增等分子生物學(xué)方法。FDA得出結(jié)論,opAFP-GHc2在至少7代(F0~F6)的轉(zhuǎn)基因三文魚中穩(wěn)定保持在α位點(diǎn)。(3)插入的DNA序列是否與構(gòu)建載體中的序列一致?申請(qǐng)者提交的資料表明,與插入前的原始構(gòu)建載體相比,該重組DNA在α位點(diǎn)發(fā)生了重排,將插入片段的遠(yuǎn)5′端非編碼區(qū)的一部分置換到插入片段的3′末端,其余序列與opAFP-GHc2構(gòu)建載體中的序列一致。這是由于在將DNA整合到轉(zhuǎn)基因三文魚染色體之前,體外線性DNA的環(huán)化可能導(dǎo)致原始構(gòu)建載體中α位點(diǎn)的元件重排。結(jié)合申請(qǐng)者提出啟動(dòng)子的表達(dá)不需要啟動(dòng)子的遠(yuǎn)上游區(qū)域的數(shù)據(jù),F(xiàn)DA認(rèn)為這解釋了轉(zhuǎn)基因三文魚中最終分子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生,在未來的評(píng)估中不需要進(jìn)一步考慮。(4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中是否包含其他污染物或危險(xiǎn)的材料,如病毒、細(xì)胞或化學(xué)品?FDA認(rèn)為申請(qǐng)者提交的材料中有關(guān)三文魚卵的顯微注射方法及過程是常規(guī)的、安全的,在轉(zhuǎn)基因三文魚中沒有存在任何污染物或其他有害物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)[13]。
3.3 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的表型特征 FDA采用基于風(fēng)險(xiǎn)的方法從4個(gè)方面來評(píng)估轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的表型特征:(1)重組DNA對(duì)動(dòng)物有直接或間接毒性嗎?申請(qǐng)者提交的數(shù)據(jù)和信息表明opAFP-GHc2結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)基因三文魚的整體健康、發(fā)病率、死亡率或畸形發(fā)生率沒有顯著影響。在帶有opAFP-GHc2重組DNA的轉(zhuǎn)基因三文魚中骨骼畸形頻率、下頜糜爛和多系統(tǒng)局部炎癥的發(fā)生率有微小增加,但這些增加不具有顯著性且在異常范圍內(nèi)。因此,F(xiàn)DA認(rèn)為有足夠的數(shù)據(jù)證明opAFP-GHc2重組DNA對(duì)轉(zhuǎn)基因三文魚是安全的,未發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)基因三文魚的表型相關(guān)的重大危害或風(fēng)險(xiǎn)。(2)是否存在表型特征可以識(shí)別評(píng)估中其他步驟(如食品安全或環(huán)境安全)的危害?FDA認(rèn)為申請(qǐng)者提供的資料中,在基因型和表型穩(wěn)定性、環(huán)境和食品/飼料安全等方面不存在確定的危害。(3)對(duì)操作人員有哪些風(fēng)險(xiǎn)?沒有數(shù)據(jù)或信息表明,對(duì)操作人員存在任何高于商業(yè)養(yǎng)殖普通三文魚的風(fēng)險(xiǎn)。(4)任何的生物遏制策略中的任何部分對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物有何風(fēng)險(xiǎn)?在誘導(dǎo)產(chǎn)生的三倍體轉(zhuǎn)基因三文魚中,增加了鰓、鰭和心臟異常的風(fēng)險(xiǎn)。但是,這些影響通常很小,預(yù)計(jì)不會(huì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。并且很多科學(xué)文獻(xiàn)中都有報(bào)道,三倍體誘導(dǎo)引起的生長特征變化均可以通過轉(zhuǎn)基因三文魚生長速度的增加得到回復(fù)。因此,F(xiàn)DA認(rèn)為在三倍體的水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中,誘導(dǎo)產(chǎn)生三倍體的做法對(duì)轉(zhuǎn)基因三文魚沒有風(fēng)險(xiǎn)[13]。
3.4 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物基因型和表型的穩(wěn)定性 針對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物基因型和表型的穩(wěn)定性方面,F(xiàn)DA主要依靠下面3個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià):(1)基因型是否會(huì)隨著動(dòng)物或動(dòng)物產(chǎn)品的生命周期而發(fā)生變化,進(jìn)而產(chǎn)生與產(chǎn)品相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)?如前所述,在對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物譜系的分子特征評(píng)價(jià)時(shí),opAFP-GHc2在至少7代(F0~F6)的轉(zhuǎn)基因三文魚中穩(wěn)定保持在α位點(diǎn)。因此,F(xiàn)DA認(rèn)為基因型是持久的并且不會(huì)以任何方式產(chǎn)生其他風(fēng)險(xiǎn)問題。(2)表型是否會(huì)隨著動(dòng)物或動(dòng)物產(chǎn)品的生命周期而發(fā)生變化,進(jìn)而產(chǎn)生與產(chǎn)品相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)?同樣的,在對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的表型特征進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),轉(zhuǎn)基因三文魚的表型也是可以穩(wěn)定遺傳的。(3)是否提供確保表型和基因型不會(huì)隨著時(shí)間而改變的耐久性計(jì)劃,或者一旦發(fā)生改變,是否有相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或提供補(bǔ)救措施?耐久性計(jì)劃的主要目的是讓申請(qǐng)者提供關(guān)于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物穩(wěn)定性指標(biāo)的檢測(cè)方法以及當(dāng)某一指標(biāo)不符合要求時(shí)的處理措施,并且要求申請(qǐng)者做出承諾,一旦轉(zhuǎn)基因動(dòng)物穩(wěn)定性出現(xiàn)問題,那么與之有關(guān)的所有產(chǎn)品都將退出市場(chǎng)[13]。
3.5 食用和飼用安全 FDA對(duì)于轉(zhuǎn)基因三文魚的食用和飼用安全評(píng)估中,主要考慮的風(fēng)險(xiǎn)問題是:是否存在與食用轉(zhuǎn)基因三文魚及其衍生的其他可食用產(chǎn)品相關(guān)的任何直接或間接影響。那么證明該問題最合適的方法是:確定來自轉(zhuǎn)基因三文魚的食物和其他大西洋鮭魚的食物是否有任何區(qū)別、是否一樣安全,即轉(zhuǎn)基因三文魚與普通大西洋鮭魚具有實(shí)質(zhì)等同性。直接影響是指食用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的可食用產(chǎn)品產(chǎn)生的影響,它包括食用opAFP-GHc2構(gòu)建體或其基因表達(dá)產(chǎn)品(即奇努克鮭魚生長激素)。但是,由于核酸(包括DNA)存在于每個(gè)生物體的細(xì)胞中,不會(huì)引起作為食物成分的安全問題,被公認(rèn)是安全的。因此,對(duì)轉(zhuǎn)基因三文魚食用安全的評(píng)估集中在與奇努克鮭魚生長激素相關(guān)的影響上,包括表達(dá)奇努克鮭魚生長激素引起的改變、奇努克鮭魚生長激素對(duì)其他激素的影響、奇努克鮭魚生長激素的致敏性等。間接影響是指由opAFP-GHc2構(gòu)建體或其基因產(chǎn)物引起的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物其他方面的改變,如可食用組織成分的改變、可食用組織內(nèi)源致敏性的改變等。
針對(duì)食用和飼用安全直接影響,申請(qǐng)者提供資料表明,二倍體轉(zhuǎn)基因三文魚中雌二醇、睪酮、11-酮睪酮等的平均水平與對(duì)照非轉(zhuǎn)基因三文魚的水平?jīng)]有顯著差異。與非轉(zhuǎn)基因三文魚相比,生長激素或與生長激素軸激素(如Insulin-like growth factors,IGF1)在二倍體轉(zhuǎn)基因三文魚中并沒有發(fā)現(xiàn)額外的食用風(fēng)險(xiǎn)。此外,由于三文魚生長激素不能與哺乳動(dòng)物(包括人類)生長激素受體結(jié)合,即使三文魚生長激素含量增加,也不太可能對(duì)食用該產(chǎn)品的人類或動(dòng)物造成食用安全風(fēng)險(xiǎn)。除此之外,根據(jù)申請(qǐng)者提交的最大膳食暴露量評(píng)估資料,F(xiàn)DA認(rèn)為即使IGF1的表達(dá)以測(cè)量的最高水平存在,并且消費(fèi)者只吃這種IGF1上限水平的轉(zhuǎn)基因三文魚,消費(fèi)者從這種食物獲取的IGF1也完全在其他膳食來源的IGF1暴露水平范圍內(nèi),不會(huì)造成額外風(fēng)險(xiǎn)。雖然申請(qǐng)者提供的是二倍體轉(zhuǎn)基因三文魚的數(shù)據(jù),但FDA認(rèn)為基于對(duì)二倍體轉(zhuǎn)基因三文魚生長激素和其他生長激素軸激素的食用安全評(píng)估可以等同于三倍體轉(zhuǎn)基因三文魚。通過對(duì)外源基因來源、與已知致敏原結(jié)構(gòu)的比對(duì)以及抗蛋白酶水解等3個(gè)方面分析奇努克鮭魚生長激素的致敏性風(fēng)險(xiǎn),F(xiàn)DA認(rèn)為奇努克鮭魚生長激素在轉(zhuǎn)基因三文魚中的表達(dá)不會(huì)帶來新的過敏反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),也不太可能引起過敏交叉反應(yīng)。
針對(duì)食用和飼用安全間接影響,根據(jù)國際食品法典委員會(huì)(Codex Alimentarius Commission,CAC)發(fā)布的指南,由于重組DNA的引入而可能產(chǎn)生的潛在間接影響,可應(yīng)用成分分析方法來評(píng)估其食用安全性。成分分析通常包括對(duì)關(guān)鍵營養(yǎng)素、特定食物中可能對(duì)整體飲食產(chǎn)生重大影響的成分以及關(guān)鍵毒物水平的評(píng)估,以此來判斷可能由食品中重要成分變化引起的潛在營養(yǎng)和毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)[18]。申請(qǐng)者對(duì)來自轉(zhuǎn)基因三文魚和普通三文魚的組織樣本進(jìn)行了近似分析、礦物質(zhì)、維生素、氨基酸和脂肪酸含量分析,結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因三文魚和普通三文魚在碳水化合物、灰分、水分、蛋白質(zhì)、總脂肪、泛酸、維生素、礦物質(zhì)、必需氨基酸等方面沒有顯著性差異。關(guān)于可食用組織內(nèi)源致敏性的改變,申請(qǐng)者利用熒光酶免疫分析、蛋白免疫印跡等方法對(duì)過敏原進(jìn)行了驗(yàn)證,沒有發(fā)現(xiàn)額外的致敏性問題。同時(shí),F(xiàn)DA還與美國國立衛(wèi)生研究院國家過敏和傳染病研究所過敏性疾病實(shí)驗(yàn)室主任Metcalfe博士就已知致敏食物中的內(nèi)源過敏原相關(guān)的一般科學(xué)問題進(jìn)行了磋商,Metcalfe博士認(rèn)為內(nèi)源過敏原水平的微小變化對(duì)公共健康影響很小或不會(huì)產(chǎn)生影響,當(dāng)內(nèi)源過敏原水平增加不到5倍時(shí),不會(huì)對(duì)公共健康造成不利影響?;谏暾?qǐng)者提供的數(shù)據(jù)和與Metcalfe博士的磋商結(jié)果,F(xiàn)DA認(rèn)為與非轉(zhuǎn)基因三文魚相比,轉(zhuǎn)基因三文魚不存在額外的食物過敏性問題[13]。
3.6 環(huán)境安全 FDA規(guī)定AquaBounty公司只可在加拿大愛德華王子島的養(yǎng)殖場(chǎng)孵化魚卵,在巴拿馬高地的一個(gè)單一的、特定的陸基養(yǎng)成設(shè)施中飼養(yǎng)并收獲用于加工食用的產(chǎn)品,這大大減少了轉(zhuǎn)基因三文魚的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,關(guān)于轉(zhuǎn)基因三文魚的環(huán)境安全評(píng)估,F(xiàn)DA集中在以下4個(gè)方面:(1)轉(zhuǎn)基因三文魚逃脫禁閉設(shè)施的可能性有多大?(2)如果轉(zhuǎn)基因三文魚逃脫禁閉設(shè)施,它們存活和分散的可能性有多大?(3)如果轉(zhuǎn)基因三文魚逃脫禁閉設(shè)施,它們繁殖和建立種群的可能性有多大?(4)如果轉(zhuǎn)基因三文魚擺脫禁閉設(shè)施,對(duì)美國環(huán)境可能產(chǎn)生的后果或影響是什么?根據(jù)加拿大和巴拿馬養(yǎng)殖設(shè)施的物理屏障及生產(chǎn)過程中的操作程序,F(xiàn)DA認(rèn)為轉(zhuǎn)基因三文魚能夠脫離封閉設(shè)施進(jìn)入外部環(huán)境的可能性非常低。如果發(fā)生意外釋放,魚卵生產(chǎn)和養(yǎng)成地點(diǎn)以及更遠(yuǎn)地區(qū)的地理環(huán)境條件并不適于它們的生存、繁殖和建立種群,加拿大魚卵生產(chǎn)設(shè)施附近缺乏三文魚就證明了這一推論。此外,由于生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因三文魚是三倍體(有效不育)、全雌性動(dòng)物,因此它們?cè)谝巴夥敝车目赡苄詷O其渺茫。鑒于此,F(xiàn)DA得出結(jié)論,在指定條件下轉(zhuǎn)基因三文魚的開發(fā)、生產(chǎn)和養(yǎng)殖不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大影響,決定不出具環(huán)境影響聲明[19]。
3.7 真實(shí)性說明 該環(huán)節(jié)主要是要求申請(qǐng)者提供資料真實(shí)性說明,要對(duì)所提交資料的真實(shí)性作出承諾,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有其所描述的各種特性。
結(jié)合以上7個(gè)方面的分析,F(xiàn)DA認(rèn)為轉(zhuǎn)基因三文魚在分子特征、遺傳穩(wěn)定性、食用/飼用安全、環(huán)境安全等方面均沒有風(fēng)險(xiǎn),同意其商業(yè)化。
4.1 我國對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全管理 我國依據(jù)國務(wù)院頒布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》(簡稱《條例》)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》(簡稱《評(píng)價(jià)辦法》)對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物及其產(chǎn)品實(shí)行分級(jí)分階段管理,一般經(jīng)過試驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放和生產(chǎn)性試驗(yàn)4個(gè)階段的備案或?qū)徟娇缮暾?qǐng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書。根據(jù)《條例》規(guī)定設(shè)立國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì),負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的安全評(píng)價(jià)工作。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)立農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理辦公室,負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理工作。
為規(guī)范轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全評(píng)價(jià),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺(tái)了《轉(zhuǎn)基因動(dòng)物安全評(píng)價(jià)指南》(簡稱《指南》)并在2017年對(duì)其進(jìn)行了修訂。其中對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的定義為:通過顯微注射、電穿孔、粒子轟擊、細(xì)胞轉(zhuǎn)化、病毒導(dǎo)入等基因操作技術(shù),將外源片段導(dǎo)入受體或定向改造受體基因得到的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)產(chǎn)品加工的動(dòng)物及其產(chǎn)品,包括用于產(chǎn)量性狀改良、品質(zhì)性狀改良、繁殖性狀改良、抗逆、環(huán)境指示、生物反應(yīng)器的畜禽、水生動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物等?!吨改稀窂姆肿犹卣?、遺傳穩(wěn)定性、健康狀況、功能效率評(píng)價(jià)、環(huán)境適應(yīng)性、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物逃逸(釋放)及其對(duì)環(huán)境的影響、食用安全等7個(gè)方面做出要求,申請(qǐng)者要依據(jù)各部分要求提供相應(yīng)數(shù)據(jù)資料。除此之外,《指南》還針對(duì)每個(gè)申報(bào)階段提出了材料的基本要求,申請(qǐng)者要按照《評(píng)價(jià)辦法》的規(guī)定撰寫申報(bào)書,并按照每個(gè)申報(bào)階段的最基本要求提供各階段的申報(bào)資料。根據(jù)安全評(píng)價(jià)的需要,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部要委托技術(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)遵循個(gè)案分析原則對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)行檢測(cè)。
4.2 完善轉(zhuǎn)基因動(dòng)物安全管理框架 根據(jù)美國的《生物技術(shù)監(jiān)管協(xié)調(diào)框架》,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全評(píng)價(jià)主要由FDA負(fù)責(zé),但其他管理機(jī)構(gòu)也會(huì)根據(jù)各種法規(guī)和計(jì)劃的要求,對(duì)職責(zé)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)行管理。APHIS 依據(jù)美國《聯(lián)邦法規(guī)》第9篇第93部分規(guī)定,對(duì)進(jìn)口的動(dòng)物(包括轉(zhuǎn)基因動(dòng)物)進(jìn)行管理。APHIS還參與了國家水生動(dòng)物健康計(jì)劃,該計(jì)劃旨在促進(jìn)所有水生動(dòng)物(包括轉(zhuǎn)基因水生動(dòng)物)及其產(chǎn)品在州際和國際貿(mào)易中的合法流動(dòng)。FSIS負(fù)責(zé)包括轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在內(nèi)的食品供應(yīng)安全及標(biāo)識(shí)。我國可以吸取美國對(duì)于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的管理方式,發(fā)揮部際聯(lián)席會(huì)議的優(yōu)勢(shì),針對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研發(fā)、生產(chǎn)、加工、進(jìn)口、標(biāo)識(shí)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)一步細(xì)化各部門的安全管理責(zé)任,形成監(jiān)管合力,加速轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
4.3 增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物安全管理水平 一是不斷完善有關(guān)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全評(píng)價(jià)和檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)有的評(píng)價(jià)和檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多是針對(duì)轉(zhuǎn)基因植物制定的,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物專門的評(píng)價(jià)和檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有,這對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全評(píng)價(jià)進(jìn)程影響較大,應(yīng)著力支持此類標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和研制。二是不斷增強(qiáng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)檢測(cè)能力。我國現(xiàn)有的42家轉(zhuǎn)基因技術(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)均是針對(duì)轉(zhuǎn)基因植物的分子特征、環(huán)境安全和食用安全進(jìn)行檢測(cè),并沒有專門的檢測(cè)機(jī)構(gòu)針對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物開展檢測(cè)。下一步,應(yīng)增設(shè)專門的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全進(jìn)行驗(yàn)證檢測(cè)。三是進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的標(biāo)識(shí)管理。轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)是依據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》進(jìn)行管理,要求標(biāo)識(shí)目錄內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)識(shí),對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物及其產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)沒有明確規(guī)定。為推進(jìn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的商業(yè)化,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物上市之后的標(biāo)識(shí)是重要的環(huán)節(jié),應(yīng)盡快制定其相應(yīng)的標(biāo)識(shí)管理辦法。四是進(jìn)一步深化落實(shí)個(gè)案分析原則。美國之所以批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因三文魚的上市,很大一部分原因是因?yàn)樵撊聂~是三倍體且在控制設(shè)施內(nèi)生產(chǎn)加工,對(duì)環(huán)境的影響可以忽略不計(jì)。我國在今后對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物進(jìn)行安全評(píng)價(jià)時(shí),可進(jìn)一步將個(gè)案分析原則強(qiáng)化落實(shí),針對(duì)每一項(xiàng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物申請(qǐng),評(píng)估其在可控條件下的安全性,進(jìn)行有條件要求的批準(zhǔn)。
2020年12月18日,中共中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出要“尊重科學(xué)、嚴(yán)格監(jiān)管,有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”。2021年2月21日,中共中央一號(hào)文件提出對(duì)育種基礎(chǔ)性研究以及重點(diǎn)育種項(xiàng)目給予長期穩(wěn)定支持,加快實(shí)施農(nóng)業(yè)生物育種重大科技項(xiàng)目。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研發(fā)是生物育種的重要組成部分,我國是最早進(jìn)行轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研發(fā)的國家之一,但由于多方面因素的制約,我國現(xiàn)在并不處在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究強(qiáng)國之列。隨著美國、日本等國家轉(zhuǎn)基因動(dòng)物或基因編輯動(dòng)物的商業(yè)化,全球轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)格局即將發(fā)生新的變化,我國應(yīng)抓住生物育種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展機(jī)遇期,吸收其他國家在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物安全管理上的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),大力發(fā)展轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的育種工作,切實(shí)實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技的自立自強(qiáng)。