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“超级公牛公猪”和基因编辑的伦理问题
2020年09月18日 思想评论 ⁄ 共 3509字 暂无评论 ⁄ 被围观 26 views+
具有精英动物精子的转基因公山羊

图像加注文字,具有精英动物精子的转基因公山羊,将成为人类研究基因编辑技术提供重要帮助

英美科学家用基因编辑技术培育出一代可以充当“超级爸爸”的配种雄性动物,包括猪、山羊、牛和小鼠。

这些用来配种的“精英男”的精子携带着被编辑进去的遗传信息;这些遗传信息来自其他动物。

具体过程很复杂,简而言之,就是用“分子剪刀”切掉动物胚胎中的雄性生殖基因片段。这些编辑过的胚胎成熟出生时先天不育,但注射了取自其他动物的可以产生精子的细胞后,它们重获新生,也开始产生活跃精子。

这样一番操作之后,这些种猪、种羊、种牛、种鼠就成了“超级爸爸”,它们的孩子便是“超级宝宝”。

实验结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

英国爱丁堡大学和美国华盛顿州立大学教授们指出,繁殖“携带精英动物遗传基因”的种畜(比如公牛)的技术可以用来解决养活地球人口的问题,还可以用来保护濒危物种。

实验用种牛
图像加注文字,基因编辑可以解决人类的食品安全问题吗?华盛顿州立大学兽医学院的乔恩·奥特利(Jon Oatley)教授说,如果我们能够通过遗传方法解决这一问题,那么这意味着饲养动物需要的水、饲料和抗生素更少。

“分子剪刀”

基因编辑属于遗传工程,是指在活体基因组对携带遗传信息的脱氧核糖核酸(DNA)进行类似编辑的修改,在DNA长链的特定位置插入、删除、修改或替换基因片段。这个操作必须通过“分子剪刀”来完成。

“分子剪刀”是能够在DNA上寻找特定的“切点”,认准后将DNA分子的双链交错地切断的限制性内切酶。1978年的诺贝尔生理学和医学奖颁给了10年前首次提取出这种酶的三位科学家。

第一把“分子剪刀”问世后,很快出现了数百种各色各样的同类“剪刀”,可以对DNA分子切割、编辑。目前最前沿的基因编辑技术是CRISPR-Cas9,具有根治人类遗传性疾病,抵御传染性疾病的潜力。

这种技术通过扫描胚胎DNA基因组确定位置,然后用“分子剪刀”剪断有缺陷的DNA。

通过基因编辑制造出“超级种马/牛/羊/猪......”,如果在监管完善、合理应用的情况下,可以造福人类和地球,但令人不安的是,这种技术有哪些长期的副作用?有什么机制可以防止这种技术用到人类身上?

经过基因编辑的牲畜尚未获得人类食用的许可,这涉及到产品安全、伦理和动物福利。

刺猬
图像加注文字,基因编辑技术也可能用于挽救濒危动物

硬币的两面

基因编辑自带双刃剑属性,问世后争议从未间断。改变遗传信息,等于修改了“天命”、“天条”,尤其在人类基因编辑领域,伦理问题尤其突出。

正因为这把剪刀之锋利,其安全性、有效性尚难确定,用在胚胎基因编辑上,实验室操作尚可控制而安全性和稳定性仍未过关,如果允许用于临床,则可能引发一系列安全风险和伦理问题。

英国纳菲尔德生物伦理委员会正在研究家畜基因编辑技术涉及的伦理问题。委员会主任惠特塔尔(Hugh Whitall)对BBC表示,基因编辑技术在实验室以外如何应用,在什么程度上应用,取决于诸多社会价值观和利益相关性方面的进一步研究,而这些重要概念目前还没有明确界定。

专家担心,改变胚胎的基因组可能会造成意想不到的伤害,比如意外改变了其他重要基因,或无意中引发癌症,不仅对个体有伤害,而且被改变的DNA代际相传,对继承这些基因遗传的子孙后代都会造成伤害。

2015年12月,美国、英国和中国联合举办的首次人类基因编辑峰会在美国华盛顿召开,会后成立人类基因编辑研究委员会,就这把“分子剪刀”引发的技术、伦理与监管等各方面的问题展开研究,2017年2月公布研究结果。

这份报告将人类基因编辑分为基础研究、体细胞、生殖细胞/胚胎基因编辑三大部分。

File picture of newborn feet
图像加注文字,根治遗传疾病和意外导致其他遗传问题,如何权衡利弊?放到人类社会演化进程大框架里,修改基因还涉及到哪些伦理问题?

三大部分

其中人类胚胎和生殖细胞的基因编辑最具伦理争议,有许多基本问题有待厘清,因此需严格禁止临床应用。

出于基础科研目的在实验室对个体细胞、干细胞和人体胚胎进行基因编辑,目前不涉及伦理问题。根据现行规则,人体胚胎实验有“14天规则”,即14天之后的胚胎严禁任何实验,而14天前用于实验的胚胎事后必须销毁。

体细胞基因编辑分两类:一种是通过编辑修改基因缺陷或病变达到治疗或防止遗传疾病的目的,另一种是所谓人类增强目的,即通过修改基因达到各项特质最优化的目的,比如免疫力增强、智力体魄和容貌优化,等等。

第一种操作存在脱靶或引发其他疾病的风险,第二种则涉及重大伦理争议。

对生殖细胞/体细胞进行的基因编辑也有各种安全风险和伦理问题,因为这类操作造成的变化会遗传给后代,在技术的安全性、有效性不确定的情况下,风险尤其难以预测,科学家们认为应该受到限制。

2018年,英国纳菲尔德生物伦理学协会指出,在现有的技术条件下,对生殖细胞的编辑虽然在伦理上可以接受,但是需要有两个限制:一是必须保证未来出生婴儿的福祉;二是必须符合公序良俗,不得造成歧视和分裂。

欧洲科学与新技术伦理小组(EGE)在关于基因编辑的政策建议文件中明确表示,应当停止对会导致人类基因组更改的基因进行编辑。

婴儿
图像加注文字,科学家们最近几年呼吁,该讨论基因编辑技术用于人类生殖,但仍然争议很大。

目前没有答案

学术界一个共识是,基因编辑的冲击首先体现在基因库将因此发生无可逆转的改变,由此影响到人类和其他物种的繁衍。

基因编辑逐渐取代物种演化过程中的自然选择,复制优秀基因,剔除劣质基因,长此以往,对生物遗传多样性会造成怎样的冲击?

学者普遍认为基因编辑技术的滥用会导致生物安全受到威胁,必须制定严格规则,但一套普适的规则目前尚未出现。

另一个是人际平等和社会公平问题。尤其是基因编辑技术如果不加限制地用于“人类增强”。

许多人已经对此表达过担忧,认为基金编辑“增强”操作可能导致一种新的两极分化:一头是各方面得到基因编辑增强的“定制版”、“增强版”人类,另一头是无缘增强而处于相对劣势的“自然版”人类。

而对此加以限制,需要先界定许多概念、衡量标准和指标。

家庭和人伦关系方面,一个最直接的问题是建立在独特的遗传基因基础上的血缘关系在多大程度上会受到基金编辑的冲击?被修改过的基因代代相传,会扩散到什么程度?在多大程度上影响到一个族裔?

总之,通过繁衍遗传的基因被人为改变,其影响的深度和广度现在尚不清楚。

可以预见的是,现行社会法律体系建立在对自然人及自然人组成的社会的默认基础上。如果基因编辑触动了这个基础,那么法律也需要修订。

中国科学家贺建奎因组织违法人类胚胎基因编辑活动被判刑。
图像加注文字,中国科学家贺建奎因组织违法人类胚胎基因编辑活动被判刑。

基因编辑婴儿事件

2018年12月,中国生物学家贺建奎宣布为两名婴儿改造了基因,使她们将来可能具有天然抵抗艾滋病的能力。

这则消息引发全球争议,医学界和科学界谴责其违背医学道德伦理。中国官方对其马上立案调查,一年后公布结果,认定贺建奎等“为追逐个人名利”违法进行人类胚胎基因编辑。深圳法院稍后作出判决,贺建奎入狱三年。

国际社会也就此事成立调查委员会,大部分国家已立法防止基因编辑的婴儿出生;贺建奎事件让国际社会达成强烈共识。

该委员会成员来自10个不同国家的专家,其中包括英国皇家学会(UK's Royal Society)和美国国家医学科学院(the US National Academy of Medicine)的成员。

委员会2020年9月3日发布报告,宣布可遗传基因组编辑技术目前还不安全,达不到安全有效地应用于人类的标准。

报告认为,人类胚胎的基因组一旦被编辑就不该用于生育,直到有确切证据显示精准改变基因组能带来可靠的结果,并且不会导致预期之外的变化。而目前没有任何基因组编辑技术能够达到这一标准。

DNA

报告提出一些建议:

  • 任何国家在决定是否允许基因编辑之前,应在社会上展开广泛对话
  • 如果被证明安全有效,最初的使用应限于严重的、缩短寿命的疾病,这些疾病是由单个基因的一个或两个副本的突变引起的疾病,例如囊性纤维化
  • 对过程中的每个阶段进行严格的例如活检和定期检查胚胎等检查,以防止意外发生
  • 密切关注孕妇和因此出生的任何孩子
  • 应建立一个国际科学咨询小组不断评估安全性和有效性,让人们可以报告任何偏离指导原则的研究

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