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政府是否应该开放生殖细胞基因编辑的研究

2017-09-15 08:04:13水帘洞太阳儿酱

首先来给大家解释一些概念。生殖细胞,又称为配子,也就是精子与卵子,而受精卵与胚胎在当代科学界共识中不属于生殖细胞范畴。精子与卵子不同于受精卵,不管从伦理角度还是科学角度,都不可定义为人或者生命。对于开放研究,我们姑且理想的将它定义成,对于生殖细胞的科学研究可以被控制局限于实验室中,而不是盲目的将它应用于临床病人,开放研究不等于开放使用。

 

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需求上来看,生殖细胞的基因编辑研究有巨大发展前途。此技术可以用于寻找锁定遗传性疾病,如抗磷脂综合征、囊肿性纤维化的病原基因并从基因层面治愈此类疾病,也为放射性物质导致疾病的基因疗法提供了可能。2014年,中国科学院的WU YUXUAN教授所带领的科研队伍就成功通过基因编辑小白鼠的精子中的CRYGC基因段治愈了其不孕不育。


因此研究是有好处的。


用处虽然如此大,可是现有技术仍面临着很高(即失败率)。


简单解释一下,以CRISPR CAS9基因编辑技术为例,进行基因编辑需要寻找出对应的等位基因(targeted alleles)并在上面做基因段的剪切编辑,每一段等位基因都需要特定的启动基因(promoter)和调节基因(regulatory gene)才可以使编辑过的基因正常工作。然而现在还很难正确找到每一种基因的启动和调节基因,即使成功剪下/插入一段基因,也不会在细胞中发展下去。


另外,基因中经常会发生不可预测变异活动(unpredictable mutational events),这些活动会也导致基因编辑的结果最终无法达到预想效果。


以下引用一篇报道:

“When performing the CRISPR/Cas9 procedure directly on embryos, on the other hand, it is impossible to select for the desired event, greatly limiting the possibility to identify the desired allele. Moreover, the mosaicism observed in founder mice generated using the CRISPR/Cas9 approach makes the identification of unwanted genomic modifications at the target site very challenging.”


如果通过不断研究克服技术难题,那么这项技术是可以达到以下(包括且不局限于)以下效果的:

1. 治疗很多由于基因不正常带来的遗传性疾病,且这些疾病目前无法被有效医治,比如亨廷顿疾病,癌症,HIV等等

2. 提高成功率

3. 对于现有医疗手段进行改良,例如T淋巴细胞的免疫疗法

4. 与重症联合免疫缺陷

 

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然而,开放基因编辑的技术研究意味着每个实验室,不论是研究院所属或是企业所属的研究室,只要有足够多的资金就可以开展此项研究。因此即使政府开放技术的研究,仍需要制定监管政策确定研究不触及底线。


底线是什么?

宗教角度讲,有些人认为基因的编辑就是play god,不应当进行,然而,在追求科学发展的今天,这不应该成为拒绝科研的理由。敢于挑战,一次次打破固有观念是不论科学、人文进步的一种方法。比如几百年前人们拒绝日心说等科学理论,正是因为科学家的坚持才让越来越多人正视、理解、接受新的科学理念。


安全角度来说,很多人存在一个,认为凡是涉及基因编辑就会涉及胚胎或是胎儿。其实基因编辑可以只在单个生殖细胞上进行,而不需要生殖细胞的结合造出胚胎


可是,不可否认的是,生殖细胞的研究若想持续进步总会有一天需要在胚胎上进行实验,不然它的效果不可以从实际层面被证明。而实验从来没有百分之百安全的,即便药品需要层层审核(每年FDA美国药品食品监管局通过审核进入临床试验的药物不足十分之一)——先通过理论证明药理,再在小动物上进行测试,最后才进行人体上的药性测试——也有可能出现对测试人群的伤害。的确,实验失败就意味着胎儿死亡,或是基因疾病潜伏很久才爆发,没人可以预测。

 

那么底线是不是造成伤害呢?换句话说,是不是因为有可能造成伤害就不去实验了呢?


不,有些科学常识的人都会知道,不论是药物、化妆品、补品,都会需要测试者进行药性测试。我们因此不能因为有可能在测试中造成伤害就单纯否认基因编辑技术的研究。


因此科学研究的底线应该是科研本身具备直接对人类造成极大伤害的能力,或违背现世的普世价值。举例来说,原子弹物理立论不违背底线,但原子弹制作以及实验就触及了安全底线;经过同意的人体测试不触及底线,但二战期间纳粹的人体实验是触及底线的,即便是科学研究,也要被完全禁止。基因编辑中即便生殖细胞死亡,不过就好比女性生理周期派出一个卵子,既不具备重大危险性,也不违反价值观。


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既然伤害无法避免,就意味着政府需要降低出现伤害的可能性。因此监管层面至关重要。现在我们有两条路:既可以开放研究,同时监管使用和实体实验;也可以选择整体禁止,只允许某政府直属的研究所开展研究。


后者出现危险的可能自然是小了很多,而前者相比之下可能会需要更多的资源/金钱用于建设监管机制,也对研究者的自觉性有更高的要求。


研究者的科学素养(遵守实验室规则,不做违背规则的事情)是经常被人低估的。我也曾经认为科研人员有能力也有可能偷偷做一些不被允许的实验(可能是科幻电影看多了的缘故)。


但针对基因编辑从生殖细胞个体实验到受精卵到胚胎来讲,使细胞受精确实很容易,但即便是编辑单个受精卵,脱靶率就已经十分的高,更不用说到了胚胎身上失败有多高。哪个科学家会在生殖细胞的脱靶率还如此低的现状下冒着丢失工作和前途的风险去挑战实验室的规则呢。


另外举一例证明即使科学家有能力也不会做——试管婴儿的技术已经成熟多年,有了精子和卵子在适当的环境下就可以培育出胚胎。这个技术如此普遍(美国有上百家试管婴儿医院/研究所)且成功率高达70%(35岁以下健康女性),难道科学家就会随随便便制作出婴儿吗?我们知道科学不是儿戏,而这些科学家更知道。

 

保守的做法自然是整体禁止只允许个别政府直接监管的研究所进行研究;而现7000多种罕见病中有80%有遗传性基因造成,仅中国就有1680万人患有遗传病(2011,中国循证儿科杂志),若想科学进步,人们能够找到解决目前无解的遗传病的方法,不坐以待毙,那么就应该开放生殖细胞的研究,且乐于投入更多资源加强监管,保证效率最大化。


Reference

Webinar: The Evolution of CRISPR/Cas9 in Mouse Model Generation.


 Pavlovic G., Erbs V., André P., Jacquot S., Eisenman B., Dreyer D., Lorentz R., Lindner L, Schaeffer L, Wattenhofer-Donzé M., Birling MC., Hérault Y. (2016) Generation of targeted overexpressing models by CRISPR/Cas9 and need of careful validation of your knock-in line obtained by nuclease genome editing.


马端,周文浩,黄国英. 罕见病并不罕见.(2011)中国循证儿科杂志


San Francisco Aids Foundation: Is there a cure for HIV or AIDS?  Retrieved from: http://www.sfaf.org/hiv-info/basics/is-there-a-cure-for-hiv-aids.html