“基因剪刀”怎么切才安全？

　　中山大學副教授黃軍就在全球首次利用CRISPR技術成功修改人類胚胎的一個基因，阻止了因為這一基因突變而導致的地中海貧血癥，這項創舉也將基因編輯的關注度推向又一個高峰。

　　“基因編輯的威脅程度堪比核彈”這一說法目前來看有些危言聳聽。但是，基因編輯這把“剪刀”到底怎么切才安全，仍值得探討。

　　基因編輯之所以爭議不斷，關鍵問題就是切割基因的“手術刀”是否可以指向人類胚胎。

　　基因革命有望迎來繼基因測序之后的第二波熱潮——基因編輯。

　　日前，美國《科學》雜志評選出2015年十大科學突破，被譽為“基因剪刀”的CRISPR基因組編輯技術當選為“年度頭號突破”。

　　我國對于基因編輯技術的研究與應用處于國際領先地位。中山大學副教授黃軍就在全球首次利用CRISPR技術成功修改人類胚胎的一個基因，阻止了因為這一基因突變而導致的地中海貧血癥，這項創舉也將基因編輯的關注度推向又一個高峰。

　　然而，基因編輯技術的飛速發展卻引起美方情報人員的不安。美國國家情報總監詹姆斯·克拉珀近日在美國情報界年度全球威脅評估報告中，將“基因編輯”列入“大規模殺傷性與擴散性武器”威脅清單。

　　在多位專家看來，“基因編輯的威脅程度堪比核彈”這一說法目前來看有些危言聳聽。但是，基因編輯這把“剪刀”到底怎么切才安全，仍值得探討。

　　科學家的態度是造福于民

　　基因編輯包括多種在活細胞內改造DNA的新技術，其中最具優勢的是CRISPR技術，它被認為能夠在活細胞中最有效、便捷地“編輯”任何基因。

　　然而，基因編輯的易用性似乎嚇壞了美國情報人員。克拉珀在報告中稱：“鑒于這種有雙向用途的技術分布廣泛、成本較低、發展迅速，任何蓄意或無意的誤用，都可能會引發國家安全問題或嚴重的經濟問題。”

　　該報告還稱：“對于一些國家主導的基因組編輯研究，其監管要求或道德標準與西方國家有很大不同，這可能會增加制造潛在有害生物或產品的風險。”

　　克拉珀雖然沒有提出任何特定的生物武器猜想，但是科學家們此前已經在猜測，CRISPR是否可以用來制造“蚊蟲殺手”，是否可以制造摧毀農作物的災害，甚至是直接破壞人類DNA的病毒。

　　雖然出現各種擔憂及質疑聲，但大部分專家仍然力挺基因編輯。

　　“直接對人的細胞進行基因組編輯操作是典型的個性化精準治療，跟恐怖分子大規模殺傷人類完全是兩回事。”中國科學院遺傳與發育生物學研究所高級工程師、中國生物工程學會科普委員姜韜態度明確。他告訴《中國科學報》記者：“基因組編輯只是一種分子水平的基因調整技術，不可能在瞬間改寫人類基因，本身不具備大規模殺傷性武器的特質，因此不必過多擔憂。”

　　“基因編輯給臨床上曾經沒有任何干預方法的疾病治療帶來希望。”溫州醫科大學眼視光學院研究員谷峰則對《中國科學報》記者稱，恐怖分子或許會利用基因編輯技術制造出從未見過的細菌，但科學家更多的還是希望這種技術造福于民。

　　近幾個月就有許多利好消息見諸報端。據英媒報道，英國一名患急性淋巴細胞性白血病的女嬰，通過注射經ZFNs基因編輯技術改造的UCART19細胞株，成功消滅癌魔，開創全球首例；據美媒報道，實驗室數據表明，CRISPR基因編輯技術可用于治療一種遺傳性視力衰退疾病——利伯先天性黑朦病，美國愛迪塔斯醫藥公司還將在2017年開展臨床實驗。

　　姜韜補充道，基因編輯技術如今正快速發展，成功率越來越高，在動物方面，2014年初我國科學家就成功實現基因組編輯猴的誕生。美國加州大學伯克利分校的研究人員在人類細胞上獲得了基因組編輯高達60%的成功率，而植物方面中科院遺傳發育所、中科院上海植物生理生態所以及北京大學相繼在植物基因編輯領域保持國際領先，甚至達到80%~90%以上成功率。

　　基因編輯的紅線

　　基因編輯之所以爭議不斷，關鍵問題就是切割基因的“手術刀”是否可以指向人類胚胎。

　　在這方面，中國科學家成了“第一個吃螃蟹的人”。黃軍就利用CRISPR基因編輯技術改造人類胚胎，被不少學界人士認為逾越了基因研究的倫理和安全紅線。而近日，英國生育監管部門宣布批準科學家通過編輯來修改人類胚胎基因，又將“胚胎基因編輯”推向輿論高峰。

　　對此，姜韜表示，人類有許多很多遺傳性疾病無法通過自然選擇淘汰，“有害基因要不要干預和如果可以干預又該如何調整”是人類如今面臨的嚴峻倫理課題和技術挑戰，因此，人類胚胎基因編輯的前提條件就是這一胚胎是否具有先天遺傳性疾病。

　　“人類的演化已經不是生物水平的演化了，更多的是社會、文化的演化，基因編輯對控制甚至消除人類有害基因的積累，對于人類文明進步具有重大意義。”姜韜說。

　　他同時指出，基因編輯也有一條不可逾越的紅線，那就是不可人為設計一個超級胚胎，即所謂設計一個更加優秀的“超人種”。不過，姜韜補充道，就目前技術來看，定制超級胚胎還無法實現，“人類現在判斷一個基因是不是有害比較容易，但要判斷一個基因是否更加優秀，現在還沒有技術能確保得到此類信息。”

　　爭議之后回歸理性

　　多位專家共識是，人類基因編輯的終極目標是用于治病救人，幫助治療人類諸多遺傳疾病。不過在谷峰看來，基因編輯這一工具還沒有達到完美的程度，仍具有一定的風險和不確定性，“脫靶效應”就是其中之一。

　　據了解，基因剪刀在實用中可能會產生誤傷，由于它對靶點的結合不是非常精確，它的識別序列不長，檢測也不像真正的人類復制轉錄翻譯酶系那么精確，可能會傷到本來不想要的序列。

　　“比如把A基因修正了，但是B、C基因有可能還會產生新的突變，這些突變甚至可能是有害的。”谷峰表示，要想保證基因編輯的安全性，就要想辦法降低基因編輯的脫靶效應，提高靶向性、效率和保真性。

　　另外，谷峰還指出，基因編輯用于疾病治療大多是利用病毒載體作為運輸載體，因此，還需要關注這些載體本身對細胞的毒副作用及對人體其他細胞的影響。

　　姜韜也表示，減少脫靶效應提高成功率是基因組編輯技術目前最大的努力方向，前景很樂觀，我國科學家也居于基因組編輯技術的制高點，不能因為一些爭議而去限制該項技術的發展。

　　2016年，由中國科學院、美國國家科學院、美國國家醫學院以及英國皇家學會多次協商、共同舉辦的、來自20多個國家的代表參加的人類基因編輯國際峰會在華盛頓召開，相關的科學和醫學進展以及倫理和監管問題成為研討焦點。會議發表了共識，其中沒有暫緩或禁止基因組編輯技術用于人類疾病治療的文字表述。

　　當然，也有專家表示，類似美方情報人員的擔憂也不無道理，任何科學技術都有兩面性，基因編輯或許會超出科學家所能掌控的范疇，被應用于對人類有害的領域。因此，各國都應該制定出明確的規范標準，劃條紅線規定哪些范疇不可以逾越，從而推動基因編輯向正確的軌道發展。