超速行驶的基因编辑,终于有了“刹车”装置

图片来源@视觉中国
文 | 脑极体
基因编辑技术,想必大伙都不陌生啦。
去年沸沸扬扬的贺建奎“改造双胞胎女婴”事件,谴责声言犹在耳。不过,没有什么能够阻挡,人类对“上帝之手”的向往。事实上,高光过后的基因编辑技术,还在以激进的方式进行着。
前不久美国媒体就披露了程序员 Bryan Bishop的创业项目,他打算创办一家专门生产设计婴儿的公司,打造“完美婴儿”,并且已经拥有了第一对客户。
据说,这些婴儿“不用健身就能增长肌肉”,一出生就自带“长命百岁”buff。不过,这并不代表它们就一定会成为赢在胚胎起跑线上的“人生赢家”,因为基因编辑技术目前依然存在不良免疫反应、“马赛克效应”等问题,也就是说,这些孩子长大后到底什么样,没人知道答案。
比起超级人工智能,基因编辑可说是“开弓没有回头箭”。毕竟机器的“拔电权”还掌握在人类手中,那些被基因改造过的动物或者人类,总不能说“拔电”就“拔电”吧。
就在上周,《细胞》杂志刊登了一篇文章,来自哈佛医学院的研究者宣布发现了两个新的分子,能够识别并绑住 DNA,在几分钟内就停下基因编辑的传播。
与其盲目担忧,不如来聊一聊,到底哪些技术才能真正给基因编辑装上“刹车”?
争议不断的基因编辑技术,是怎样踩上“油门”的?
网络时代大家的记忆力常常堪比金鱼,所以在了解基因编辑的逆转方法之前,我们先来简单快速帮助大家回忆一下,号称“基因剪刀手”的CRISPR技术,究竟是怎样踩上了爆发的“油门”?
CRISPR的全称是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,即一系列重复的DNA序列,细菌能够利用这些基因序列“记住”攻击它们的每种病毒,当同种病毒再次发起攻击时,就能够给予生物体一定的保护或免疫力。
因此,使用CRISPR对相关DNA进行切割和编辑 ,理论上来说能够对起到抵御病毒及质粒入侵的作用。
但是,针对单个基因的编辑行为,会不会导致其他地方发生意外,出现组织异常生长、引发癌症等问题,至今仍然是个谜。尤其是使用CRISPR进行人体治疗时,很难精确地知道其可能带来的影响范围,有的细胞可能会被修复,而有些则不会,这种“马赛克”效应充满了未知。比如说,免疫系统可以在达到目的之前处理掉Cas酶(一种能够促使Cascade干预病毒增殖的解旋酶),可能导致炎症等不良反应。1999年,就有一位患者在死于严重的免疫反应。
(基因编辑技术的基本原理)
这样一个应该被谨慎对待的技术,为何突然踩上“油门”,从实验室走到了医院、社区甚至一些狂热爱好者的案头呢?
有几个主要原因:
一是基因编辑在治疗领域、生物实验上的成功应用,使其潜力快速得到了大众追捧。NHS信托伦敦大奥蒙德街儿童医院就利用基因编辑技术TALEN,成功治愈了一岁小女孩Layla的白血病。前不久,有科学家将人类大脑中发育的基因MCPH1植入11只恒河猴的脑中,证明基因改造过的猴子短期记忆和反应能力都更好。能阻止遗传学疾病的传递,这一愿景让完全禁止基因编辑并不现实。
二是技术的易得性。如此强大的技术,其应用门槛却越来越低。以普及程度最高的Crispr-Cas9为例,在切割的同时还可以将新的DNA序列嵌入进去,实现“增强”的目的,如今已经进入市场应用的最后阶段,设备价格越来越便宜,掌握这项技术专业知识的人也越来越多,不仅医院能搞,民科、技术宅也能上。
生物黑客初创公司Odin就在其网站上销售DIY Bacterial CRISPR试剂盒,只需159美元,就能将增强基因带回家……2017年10月,Odin的首席执行官Josiah Zayner就在合成生物学会议上为自己注入了CRISPR改造肌肉生长的基因。
第三个则是来自社会整体层面的有意放纵。
其中最有代表性的,就是私人对人体增强的过度追求。
随着技术生态的完善,针对胚胎的基因编辑已经很难获得政府的资助和支持,都是依靠私人赞助完成。
例如2017年8月,俄勒冈州健康和科学大学的生殖生物学家Shoukhrat Mitalipov所领导的研究小组就获得了私人赞助,使用CRISPR-Cas9识别了导致心肌增厚的胚胎突变。经过技术校正,突变的胚胎在实验室将突变率恢复到了72%(高于普通50%的遗传率)。
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