陳一葦

最近，一對(duì)基因編輯嬰兒的誕生引發(fā)了社會(huì)熱議?；蚓庉嫷膯栴}看上去極重要又復(fù)雜，離我們普通人的認(rèn)知有些遠(yuǎn)，但是事實(shí)上基因技術(shù)離我們非常之近，已經(jīng)進(jìn)入到普通人的生活中。

近日，在杭州未來科技城風(fēng)尚智慧谷，由浙江省海創(chuàng)科技交流研究院和杭州浙江大學(xué)校友會(huì)主辦、浙大校友求是驛站承辦的海創(chuàng)科學(xué)沙龍關(guān)注了這一話題?；顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng)，筆者聆聽了中國科學(xué)院分子生物學(xué)博士、杭州觀梓健康科技有限公司創(chuàng)始人李程的講座，了解專業(yè)人士眼中基因編輯的奧秘。

一分鐘了解基因編輯技術(shù)

基因編輯技術(shù)的核心是使用核酸酶來切割細(xì)胞中特定的DNA序列，就好像一把修改生命源代碼的手術(shù)刀，將DNA雙鏈“切開”缺口，實(shí)現(xiàn)基因的精準(zhǔn)敲除、堿基點(diǎn)突變及基因敲入。

基因編輯技術(shù)工具包括歸巢內(nèi)切核酸酶（homing endonucleases，或大范圍核酸酶meganucleases），鋅指核酸酶（ZNF），轉(zhuǎn)錄激活物樣效應(yīng)核酸酶（transcription activator-like effector nucleases，TALEN）和常間回文重復(fù)序列叢集（cluster regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）。CRISPR系統(tǒng)由于其簡(jiǎn)便與高效的特性，現(xiàn)在使用最為廣泛。

基因編輯技術(shù)到底有多厲害？

基因編輯技術(shù)之所以可以成為生物界的“屠龍刀”，是因?yàn)樗膽?yīng)用場(chǎng)景廣泛。在醫(yī)學(xué)上，具有應(yīng)用于基因治療的潛力——可以治病救人;在農(nóng)業(yè)上，可用于作物基因編輯及家畜基因改良——比如種植出抵抗病蟲害的作物，養(yǎng)殖出瘦肉更多的豬牛羊;在制藥工業(yè)上，則可以運(yùn)用基因編輯技術(shù)研究基因功能、篩選藥物靶點(diǎn)，有望打破現(xiàn)在藥研領(lǐng)域新藥及靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)困難、研發(fā)周期長(zhǎng)、研發(fā)費(fèi)用高及失敗風(fēng)險(xiǎn)大的困局。

當(dāng)問到這項(xiàng)技術(shù)的意義時(shí)，李程博士說到：“基因測(cè)序讓我們進(jìn)入到‘讀?。╮ead）’生命源代碼的時(shí)代，基因編輯則可以讓我們進(jìn)步到‘編寫（write）’生命源代碼的層面。我們可以實(shí)現(xiàn)在任何DNA序列位置，添加基因、刪除基因（或降低基因表達(dá)）以及精準(zhǔn)編輯單個(gè)堿基?；蚓庉嬜鳛槿祟悮v史上的重大范式轉(zhuǎn)變，無疑是一項(xiàng)可能改變?nèi)祟愇磥?，在生命科技領(lǐng)域具有極大前景的新技術(shù)?，F(xiàn)在上帝的手術(shù)刀掌握在我們?nèi)祟惖淖约旱氖种??！?/p>

例如，好萊塢影星安吉麗娜·朱莉（Angelina Jolie）通過基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)了自己的基因存在缺陷，患乳腺癌和卵巢癌風(fēng)險(xiǎn)極高。她選擇將自己的雙側(cè)乳房及卵巢做預(yù)防性切除，以降低患癌風(fēng)險(xiǎn)。如果在基因編輯技術(shù)較為成熟的時(shí)候，則無須進(jìn)行切除手術(shù)，只要通過基因編輯精準(zhǔn)地將她有缺陷的基因修復(fù)即可，從方式上來說，可能就是通過注射了一針或吞了一顆藥丸來實(shí)現(xiàn)。

基因編輯與轉(zhuǎn)基因有區(qū)別嗎？

當(dāng)我們聽到基因編輯可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)時(shí)，不由地發(fā)出了這樣的疑問：“應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的基因編輯，是不是意味著我們以后會(huì)吃到更多的轉(zhuǎn)基因食品？”

“對(duì)于這一點(diǎn)，2018年4月美國農(nóng)業(yè)部明確表示對(duì)基因編輯作物不按轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行監(jiān)管。其實(shí)判別是否是轉(zhuǎn)基因，從本質(zhì)上來說就是看是否存在把一個(gè)物種的基因片段引入到另一個(gè)物種中的現(xiàn)象?！崩畛滩┦空f道。

舉例來講，袁隆平教授進(jìn)行水稻雜交的工作內(nèi)容是把同一類作物的不同品種結(jié)合起來，使新品種具有人們所期待的一些特征和性狀，雜交過程僅限于水稻，那它就不屬于轉(zhuǎn)基因作物。

而電影《狂暴巨獸》中，裝有鯊魚的無限生長(zhǎng)基因、獵豹的速度基因、犀牛的力量基因和白鼠的自愈基因的容器墜落到地球，造就了博采眾長(zhǎng)的無敵大怪獸聯(lián)盟。這當(dāng)中涉及到了不同物種基因的引入，那大怪獸就是轉(zhuǎn)基因大怪獸。

有了上帝的手術(shù)刀，我們要用它來做什么？

基因編輯技術(shù)所引發(fā)的倫理學(xué)及社會(huì)學(xué)層面上的討論，其中一個(gè)就是大家擔(dān)心這項(xiàng)技術(shù)會(huì)帶來新的社會(huì)不平等的問題。比如，通過修改和智力相關(guān)的特定遺傳基因，富人是不是可以定制更加聰明的超人寶寶？社會(huì)是不是會(huì)進(jìn)入“富人靠科技，窮人靠變異”的不平等境地？

對(duì)于這一普遍關(guān)心的話題，李程博士的回答相對(duì)樂觀。她認(rèn)為，“對(duì)于這一點(diǎn)我想要說的是：刀不會(huì)殺人，殺人的還是人。我們還是要利用上帝的手術(shù)刀去做對(duì)的事情?！?/p>

那什么是對(duì)的事情呢？專業(yè)人士給出的答案是“優(yōu)化”。比如，將基因編輯技術(shù)用于目前無法治愈的罕見病和遺傳疾病的治療，就有望從基因?qū)用鎸?duì)患者的遺傳信息進(jìn)行修正，使患者達(dá)到完全治愈，且杜絕了將致病基因遺傳下去的可能性。目前對(duì)于大皰性表皮松懈癥患者，國外已經(jīng)有文獻(xiàn)報(bào)道，可以從患者的皮膚上取郵票大小的一塊皮膚，將其誘導(dǎo)成為多能干細(xì)胞后，通過基因編輯的技術(shù)敲入正常的基因，體外擴(kuò)大培養(yǎng)及分化成正常皮膚細(xì)胞后覆蓋在患者的破損皮膚表面，既可以抵御感染也不會(huì)有免疫排斥，移植的皮膚是具有正常基因表達(dá)的正常皮膚。