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 帮5买 发表于: 2018-11-27 10:42:00|显示全部楼层|阅读模式

[其它] 世界首例基因编辑婴儿的诞生:不是突破的突破

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源自:新浪科技综合

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源自:科学大院

  “来自中国深圳的科学家贺建奎宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。这对双胞胎的一个基因经过修改,使她们出生后即能天然抵抗艾滋病。这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿,也意味着中国在基因编辑技术用于疾病预防领域实现历史性突破。” 昨天,这个消息让舆论一片哗然,在本文发稿前,相关网页已经全部删除,呵呵。
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图片来源:网络
  前几天,网上的热点话题是心理扭曲的艾滋病人为了报复社会故意传染给别人,现在有了可以让人天然能够抵抗艾滋病的技术,那岂不是救人于水火之中?但大院er想要告诉大家的是,这并不是什么新鲜技术,人类早就能做到这一点了,因为有更深层次的顾虑,让人们封印了这项技术,而现在有人偷偷地打开了潘多拉的盒子。

CCR5:给艾滋病毒开门的门卫
  自从上个世纪人类揭开了遗传的秘密之后,DNA一词就从科学词汇变成了日常用语。人们都知道,绝大多数生物的遗传信息都写在DNA当中。DNA就是建设大楼的设计蓝图,大到整体布局,小到一个铆钉,全部的信息都可以从DNA中找到。当然,这份蓝图不是用中文或者英文写成,而是用一种自然界已经使用了数十亿年的“密码”写出的,对人类来说是一本天书。然而有一点是不言而喻的,这本天书虽然很难破译,但是一旦破译,那么人们就掌握了自身的全部设计图纸。
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这是一幅果蝇的染色体图。这个小生物的“天书”比较薄,也因此比较容易破译。图中标注的文字是人们已经知道的控制果蝇性状的基因所在的位置。可以看出,人们对于果蝇的基因内容的了解已经十分详尽。但是对于人类基因的内容,了解的相对较少。图片出处:https://www.mun.ca/biology/scarr/Drosophila_map.html
  这项破译工作的难度对人类来说无异于愚公移山,但是其中的秘密确实极其诱人,因此很多科学家在从事着破译天书的工作。现在几十年过去了,人们确实已经破译了一部分,并且其中含有一些我们感兴趣的东西。比如一个称作CCR5的基因,这个名字太难记,我们把它叫做“门卫”基因,人们发现它是免疫细胞表面的一个“门卫”。虽然平时勤勤恳恳,但是它和艾滋病病毒是好朋友,每次只要艾滋病病毒一打招呼,它就会为病毒打开细胞的大门,放它进来,人们就会感染艾滋病。人们还发现,不同的人群中,这个“门卫”基因也不太一样。在有一些人体内,这个基因已经发生了突变,变得不认识艾滋病病毒了,因此不会给病毒开门,所以这样的人天生就对艾滋病免疫了。
  如果把所有人体内的这个“门卫”都替换成“突变版门卫”,岂不是所有人都不会感染艾滋病了吗?不错,理论上来说,确实是这样的。可是从实践上来说,不太可行。因为科学家对这两个版本的门卫进行了“大家来找茬”,发现“门卫”和“突变版门卫”之间有很大不同。这意味着要进行非常精确的修改才能做到。而人们当时所掌握的基因编辑工具的特异性非常差,很难保证精准。所以人们虽然看懂了这部分天书,但没有修改天书的合适工具,只好做罢。

CRISPR/cas9:基因编辑的修图神器
  然而2000年之后,人们从细菌和古菌中捞出了一把足以可以高效而精准地修改生命蓝图的利刃,把它叫做CRISPR/cas9技术。这个名字也很难记,我们下面就称它为“修图神器”。这个神器相比于之前人类掌握的基因编辑工具来说,无异就是photoshop和Windows画图的区别。这把修图神器使用起来非常简单,而且精确度高,可以比较轻松地对基因进行定点突变。而且更为厉害的是,它一次可以改变多个位点,也就是说之前人们可能要操作多次,有了这个神器之后,一次就可以全部搞定。
  那么这个叫做CRISPR/cas9的神器是怎么一回事呢?简单来说,它本来是一种细菌保护自己不被病毒侵染的工具。病毒不但会侵染动植物,也会侵染细菌。侵染细菌的病毒被称为“噬菌体”。噬菌体通常将自己的DNA注入细菌内,在细菌体内大量复制,细菌就活不成了。
  人们发现,为了对抗噬菌体,有些细菌体内进化出了一套安保部门。这套安保部门就是我们所说的“修图神器”的前身。这个部门有三个下属行动组,一个是“识别组”,一个是“档案组”,一个是“执行组”。噬菌体入侵后,识别组会快速发现细菌中有了外来的DNA,它们会给这些入侵者“拍照”,也就是把这些外来的DNA复制一小段,上报给“档案组”。档案组会把这份DNA记录在细菌自己的DNA里,就像把照片存档一样。然后,档案组会把这份DNA“照片”分发给“执行组”,执行组可以进行比对,只要发现和这个照片长得像的DNA,就毫不犹豫地切开这些DNA,把它们杀掉。而且以后如果再有这类噬菌体来入侵细菌,由于档案组里已经有了案底,细菌就会快速反应,产生很多执行组去及时消灭入侵者。
  人们除了惊叹于小小细菌都这么聪明之外,更惊奇地发现,细菌的安保部门拥有可以精准编辑DNA的能力。识别组拍摄的照片可谓是分辨率极高,所以执行组可以非常精确地识别,就在照片所记载的特定位置上将目标DNA切断。如果我们伪造一张照片给识别组,它肯定也会按照照片上记载的位置,对DNA进行裁切。以前的基因编辑工具的主要弊端就是无法控制精确性。然而现在人们发现的这个“细菌安保部门”,正好弥补了这个缺陷。于是人们围绕这个安保部门进行了筛选和改造,名为CRISPR/cas9的修图神器横空出世。
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  如前文所说,这个神器可以精准地修改DNA信息。这无疑是修改基因天书的最佳选择。所以在诞生之后不久,这项技术就迅速席卷了整个生物学界,以前很多由于无法精准改变DNA而无法开展的实验,现在也能顺利开展了,这一利器很快成为了学界网红。
  当然,我们在上一节中提到的问题,现在看来也已经得到了解决:既然人们已经解读出一些DNA里的秘密(例如我们提到过的“门卫”基因),之前只是因为没法精确地编辑DNA而无法利用,那么现在我们有了修图神器,是不是可以利用这些秘密来做点事情,例如将“门卫”编辑成“突变版门卫”,从而让人们对艾滋病免疫呢?

为什么我们不能解禁基因编辑人体实验?
  理论上来说,从发现了修图神器那一天开始,人们就已经掌握了定位修改人类基因的能力。而且科学家们确实也这样做了,他们第一时间就把这项技术应用在了人类当中。那为什么到现在才有第一例婴儿的报道呢?因为之前人们的实验总是在胚胎阶段就被人为毁掉的。研究者不仅有安全方面的顾虑,更有伦理方面的。
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图片出处:视觉中国
  首先,人们知道,写着命运的天书岂能随意修改!哪怕改错一个小地方,都可能毁掉整个蓝图。毕竟我们对这本天书的了解才九牛一毛,如果贸然把一个受精卵中的基因修改了,万一不小心犯了一个错,那么这个孩子就有可能被毁掉了。虽然那把修图神器非常精准,但是也不能保证百分之百不会脱靶。如果不能保证完全的安全,我们如何放心地将这种技术应用在人类身上呢?
  其次,虽然这种神器在人类受精卵上的有效性早就已经被实验过了,但这些胚胎一般在存活的14天之内就被毁掉了。因为此时的人类胚胎还未分化出神经等结构,尚不具备人的特征,所以可以认为还不是一条人命。这次的实验之所以不同,就在于这些经过处理的胚胎没有被毁弃,而是植入了母体,发育成了胎儿并且出生了。因此,严格意义上来说,这不是一次科学的突破,而是一次科学伦理学的“突破”:我们究竟有没有权利在活人身上试验这项新技术?
  有人会问,很多新的药物和手术不都是在活人身上做试验吗?没错,但是基因编辑技术有特殊的地方。首先,这个技术不是改变人的局部,而是改变人的蓝图,是从本质上的改变。第二,药物等人体试验在开展之前都会向受试个体进行详尽的介绍,确保受试个体是完全知情并且自愿参加的。但是这项技术是对受精卵进行的,进行试验的时候,人还没出生呢,何谈知情权和自愿呢?即便这两个孩子没有什么太大问题,但是这个实验却开了一个不好的先例,如果以后再有类似的试验,是否能通过审查呢?如果申请者越来越多,会不会出问题呢?现在没人能回答。
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图片出处:视觉中国
  更为严重的是,人们发现细胞上并非只有CCR5这一个“门卫”基因,还有很多个“门卫”基因也能够被艾滋病毒识别,从而导致细胞被艾滋病毒感染。因此,从这个意义上来说,改变了婴儿的CCR5基因,并不能保证他们以后不会得艾滋病。最重要的是,现在我们已经有非常完善的母婴阻断技术,就算母亲有艾滋病,也可以生出健康的宝宝。这就意味着,这项实验并非为了治病,也不能治病,也没可能完全排除艾滋病侵染的可能,却为孩子带来了巨大的基因风险。
  这项技术在人体实验上的解禁,还有可能造成其他隐患。还记得被“生物免疫疗法”欺骗的魏则西吗?那项疗法在临床上已经被证明无效了,所以早已被美国人抛弃。可是到了中国,就被不法分子说成是救命利器,利用人们的求生欲望,大肆骗钱。如果基因编辑技术被批准在人身上使用了,那么这项技术也很有可能沦为骗钱的把戏。比如某些人宣称找到了一个基因,对这个基因进行编辑可以让人免疫癌症。然后给顾客进行基因检测,声称体内具有“致癌基因”的人后代非常容易得癌症,但是如果对受精卵进行编辑,就能让你的后代免除风险。如果是你,你愿不愿意做一个呢?这就是跟“生物免疫疗法”很类似的骗术。

■ 结束语
  总的来看,这次的新闻事实上并非是一个科学技术的里程碑。无论是基因编辑、还是胚胎移植、甚至是天然免疫艾滋病,这些都不是新鲜事,都是人类已经掌握的事情。这个事件的爆点,其实还是在于它突破了目前我们对科研伦理的界定。
  这项技术既然已经撕破了它的封印,就必然露出锋芒。至于它究竟是征服一切的王者之剑,还是吞噬使用者灵魂的霜之哀伤,就只好交给时间去检验了。
  衷心希望这两个孩子会一生平安。
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