前言
看懂了吗?看不懂的进来一定要好好了解这个影响世世代代的高科技!这种治疗艾滋病的基因疗法不是一般的对体细胞进行修改,而是对胚胎细胞进行基因编辑修改。它与体细胞基因疗法的最大区别在于,如果失败,将影响到下一代,甚至子子孙孙。因为,它们会随胚胎基因遗传下去,无穷匮也。
通过改变人类的基因,使得一个人与生俱来就拥有特殊能力,化身超人类......这种桥段我们经常在电影或动画作品中看到。
动画作品机动战士高达SEED系列中的“调整者”,
指经过遗传基因操作而先天上拥有较普通人更优越能力的人种
然而,本存在于影视作品中的想象,如今居然在现实生活中成了真。
一位来自中国的科学家,通过基因编辑胚胎,让一名婴儿有了天生抵抗艾滋病的能力……
世界首例基因编辑婴儿诞生?
冰川思想库特约撰稿 | 张田勘
南方科技大学副教授贺建奎在第二届人类基因组编辑峰会召开前一天(11月26日)宣布:一对基因编辑婴儿于2018年11月在中国健康诞生。这是一对双胞胎姐妹——露露和娜娜,她们在胚胎形成时经过基因剪刀CRISPR/Cas9对其生殖细胞核中一个基因(CCR5)进行了编辑修改,使得她们出生后即能天然抵抗艾滋病。这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。
贺建奎,实验室供图
现在,全球已经有122位科学家公开发表声明,集体谴责这一试验,称这是打开了“潘多拉魔盒”。而且,还有科学家认为,基因编辑婴儿危及科学与社会的关系,损害中国的国际科学声誉,并可能使全球基因疗法的发展倒退多年。
▲科学家集体发声明抵制“基因编辑婴儿”(图/网络)
深圳市医学伦理专家委员会也发表声明,已启动对深圳和美妇儿科医院伦理问题的调查。南方科技大学同时发表声明称,贺建奎副教授将基因编辑技术用于人体胚胎研究,生物系学术委员会认为其严重违背了学术伦理和学术规范。
首先,什么是“基因编辑”呢?
它所使用到的技术是“CRISPR/Cas9基因编辑技术”,也被称为“基因手术刀”。所谓“基因编辑婴儿”就是利用这种技术对受精卵或者早期胚胎的基因进行修改。
在这次的事件中,科研人员就是修改了这对婴儿的基因,以此来达到增强对艾滋病抵抗能力的目的。
多变的艾滋病毒
国际国内一致地批评和指责基因编辑婴儿,问题的核心在什么地方呢?如果我们把眼光放到艾滋病的形成、治疗、预防的历史,以及目前的现状来看,并且从基因编辑婴儿的核心来观察,可能会获得一些答案。
1981年6月5日,美国疾病控制和预防中心(CDC)报道,洛杉矶地区5名健康的男同性恋者患了卡氏肺囊虫肺炎(PCP),这就是人类最早发现的艾滋病,只是当时人们并不知道,而称其为卡氏肺囊虫肺炎。
不过,多年来,人们已经知道,艾滋病病毒(HIV)依靠几种手段侵犯人类。
一是借助人类免疫T细胞上的分子标记,这些标记也像是门把手或支点,如CD4分子和CCR5趋化因子。二是采用寄生的方式,一旦入侵T细胞后,HIV分子就把自己的一段基因塞入T细胞的DNA中,跟随T细胞的DNA进行复制,然后再释放到血液中感染更多的T细胞。三是HIV有多种类型,并且可以随时变化自己的分子结构,以躲避T细胞识别和攻击。
仅在类型上,HIV就拥有了类似孙悟空72变的本领。分子生物学家的检测发现,HIV可以分为两大类,HIV-1T和HIV-2,但是,仅在HIV-1中,中国就是世界上HIV亚型种类最多的国家之一,共有A、B(欧美B)、B’(泰国B)、C、D、E、F、G8种,以B’和C型居多,B’型占47.5%,C型占34.3%,E型占9.6%,其他亚型分别占5.7%~0.3%。
同时,一些研究人员对广西HIV-1感染者的HIV-1膜蛋白基因C2-V3区核酸片段并提纯回收,进行核苷酸序列测定与亚型分析,发现广西HIV-1流行毒株的基因变异程度较大。14份HIV-1核苷酸序列测定与亚型分析结果表明,9份为B亚型,5份为E亚型。另外,对贵州11例感染HIV-1的病人分析,B亚型有7例,C、E亚型各2例。
因此,只要沾上HIV,凭HIV的诡计多端和神秘变化,人们就很难脱身。不过,T细胞上的分子受体CCR5可能是HIV更喜欢的“帮凶”。就像HIV多变一样,CCR5也有基因变异性,如果它一变异,艾滋病病毒就无法识别它,也无法借助这个帮手进入T细胞。
▲艾滋病病毒(图/图虫创意)
研究人员是在对各个国家和民族的人感染HIV时发现这一秘密的。美国黑人比白人容易患艾滋病,因此有研究人员推测,是不是他们性乱程度高造成的?在进行实际调查时发现,黑人的CCR5基因变异率较低,他们体内的CCR5不太会装扮改变自己,也就不能阻止艾滋病病毒的入侵。
再对其他人种进行调查发现,黑人的CCR5变异率仅为1.6%,美国白人的CCR5基因变异率为10%,欧洲人则为8%。只有俄罗斯人的CCR5基因变异率最高,为12%。显而易见,黑人的艾滋病易感率高与CCR5变异率的大小有重要关系。
不幸的是,中国人身上的CCR5基因的变异率可能是世界上所有人种中最低的。中国研究人员王福生和蒋建东在国内各地随机抽取1300人的基因,经测定表明,只有3人的CCR5基因有突变。这说明,中国人的CCR5基因变异率比黑人还低,也意味着中国人比黑人更容易感染艾滋病。
于是,针对CCR5基因的研究和治疗就成为征服艾滋病的一个重要方向。不过,在贺建奎团队之前,世界各国的研究人员还进行了其他研究,主要是治疗(包括移植干细胞治疗、药物治疗)和疫苗研发。
神秘的柏林病人
在世人的眼中,艾滋病是不可治愈的。但是,世界上第一位被专家认可治愈了艾滋病的病人是“柏林病人”,这是最早的称呼,为的是保密,同时人们当初也对他的治疗效果表示怀疑,希望用时间来检验。后来,他的真名实姓才被公布,是美国人蒂莫西·雷·布朗(Timothy Ray Brown)。
2000年,在德国任翻译的布朗患上了白血病和艾滋病两种病。2007年,当时在柏林的布朗求医于肿瘤病和血液病专家胡特。经过胡特诊断,发现布朗的白血病比艾滋病更严重。胡特决定先全力治疗布朗的白血病,方法是进行骨髓移植。经过3年的治疗,没想到,不仅治愈了布朗的白血病,还连同他的艾滋病也治愈了,标志是,布朗的血液中查不出HIV了。
而且,多年后,柏林病人身上也几乎查不到HIV,说明他已经摆脱了常人不可能摆脱的艾滋病魔鬼。原因何在呢?治疗柏林病人的医生首先想到的是,柏林病人接受过他人的骨髓移植治疗白血病,于是决定检测柏林病人的血液和干细胞成分。这一检测,获得了惊人的发现,柏林病人在移植骨髓干细胞时意外地获得了变异的CCR5基因,这种变异基因编码产生的CCR5趋化因子让HIV难以识别并无法利用CCR5因子进入T细胞。
图/图虫创意
这就证明,以前对不同种族的人的研究结果至少是部分正确,变异的CCR5基因的确有减少HIV感染的效果。但是,CCR5基因变异是天生的,在不同种族人身上比例不同,尤其在中国人和黑人身上较少,想要利用这种变异基因来治疗艾滋病就像中大奖一样,不具有普遍性。而且,骨髓干细胞移植的费用高昂,技术比较复杂,治疗过程也充满风险。
更重要的是,如果能找到有CCR5基因变异的人,而且人家也愿意成为供者,提供骨髓或血液干细胞给病人,在治疗时也首先要与患者(受者)白细胞表面抗原相匹配,才能进行移植。虽然CCR5基因变异的人在俄罗斯和北欧人体内存在的比例较高,但要找到供者和受者的白细胞表面抗原相匹配也很难。
也就是说,同时符合这两个条件很难,因此治疗柏林病人的骨髓干细胞移植只是一种奢侈的试验性疗法,无法飞入寻常百姓家。
重大突破or违规操作?
基因编辑婴儿背后的重重疑点
现在的基因编辑婴儿显然是受到CCR5基因变异的启发。既然无法获得自然变异的CCR5基因,而且移植他人的变异CCR5基因又昂贵,何不采用基因编辑的方法让正常的CCR5基因变异来抗御艾滋病呢?
有这个想法的不止是中国科学家,世界各国的科学家都在探索,但是由于技术的不成熟,以及建立在技术保障之上的伦理规章,让全球的科学家都不愿也不敢轻举妄动。
图/东方IC
最重要的原因在于,这种治疗艾滋病的基因疗法不是一般的对体细胞进行修改,而是对胚胎细胞进行基因编辑修改。它与体细胞基因疗法的最大区别在于,如果失败,将影响到下一代,甚至子子孙孙,无穷匮也。因为,它们会随胚胎基因遗传下去。但是,体细胞基因疗法如果失败,伤害的也就是一个人,即患者本人,不会伤及他/她的后代。
对这一点上,以及多种伦理规定和技术缺陷,贺建奎团队认识得非常清楚。贺建奎在2017年2月发表的,题为《人类胚胎基因编辑的安全性尚待解决》的文章中指出,尽管美国科学院在2017年2月发布报告称,编辑人类胚胎DNA以阻止婴儿疾病在伦理上或许可被接受,相当于为人类基因编辑开黄灯,但还是有很多伦理和技术难题需要首先解决。这些问题都涉及到安全。
一是基因编辑技术还未经过完备的模式动物(如猴子)及细胞系安全性评估;二是人类基因编辑后可能出现脱靶效应,需要建立质量控制流程来加以规避;三是在进行胚胎基因组编辑时,嵌合体问题还未解决,可能带来的影响还未厘清;四是胚胎发育会受到怎样的影响,需要在分子水平或功能水平得到详尽研究;五是经过基因编辑的人类,在繁衍多代以后会不会有影响?需要由动物模型得到验证。
而且,贺建奎也清楚,CRISPR-Cas9基因剪刀是一种新技术,需要进行更深入的研究和了解。不论是从科学还是社会伦理的角度考虑,在没有解决这些重要的安全问题之前,任何进行生殖细胞系编辑或制造基因编辑的人类的行为都是极其不负责任的。
图/图虫创意
换句话说,在没有解决这些问题之前,任何用基因剪刀编辑婴儿的行为都是人类社会不接受的。这也是基因编辑婴儿必须受到严格的伦理审批的原因。
现在,在编辑和创造婴儿方面走在世界前列的英国,如果要编辑胚胎,需要获得英国卫生部和英国人类生育与胚胎学管理局(HFEA)的批准,并且需要专门的伦理审核通过后才可进行研究。同时,英国严格规定,编辑胚胎基因可以,但要求所有试验胚胎在发育第14天销毁,禁止移植入母体,也就根本不可能让基因编辑婴儿出生。
后果
并非说,其他国家没有批准的研究中国就不可以做,而是这样的试验性治疗研究是否能保证后代的安全。一些基因编辑和遗传的后果已经通过科幻作品告诉人们了,较早的有《弗兰肯斯坦》,后来的有《绿巨人》。
《绿巨人》的主人公浩克是世界著名的物理学家,在一次意外中受到了被自己制造出的伽玛炸弹的放射线大量辐射,身体产生异变,后来,每当他情绪激动心跳加速的时候就会变成名为浩克的绿色怪物。由于变身后往往不受控制,伤害他人。为了不伤害自己周围的人,浩克游走于世界各地寻找控制愤怒的方法,即便如此他也会造成毁灭性的破坏,因此他成为警方与有关单位追捕的对象。
▲绿巨人浩克(图/图虫创意)
然而,基因编辑婴儿的后果可能比绿巨人还要严重。已经有研究人员进一步发现,有“基因魔剪”之称的CRISPR-Cas9基因组编辑技术并不精准,脱靶率较高。
英国《自然·生物技术》杂志发表英国维康桑格研究所艾兰·布拉德雷等人的一项研究,指出CRISPR-Cas9会在靶点附近引起DNA删除或重排,结果比此前预期的要严重。对小鼠和人类的实验室细胞系研究发现,除了已知的伴随DNA双链断裂修复发生的小规模DNA错误外,CRISPR-Cas9技术还可能在靶点附近导致大规模的DNA删除,在部分情况下,甚至引起复杂的DNA重排,导致临近基因或调控序列受到影响,并改变细胞功能。
一个简单的情况是,如果后代的基因重排,后果可能是龙不生龙,凤不生凤;也可能是后代变成比弗兰肯斯坦还要奇怪和厉害的怪物,如古希腊神话中的喀迈拉(Chimera),即母山羊,它拥有羊身、狮头(赫西奥德的《神谱》中记载有说它有三个头)和蛇尾,会喷火。这就是基因编辑之后的嵌合体问题,即不同的基因嵌合,形成非人非马,非牛非猪的生物。
图/东方IC
也因此,世界主流科学家极力反对在安全问题尚未解决之前,进行人的胚胎基因编辑,即便需要如此做来让人改头换面,以治愈艾滋病,也首先得经过动物试验,例如对非人灵长类(猴子)的试验,才能过渡到人。
那么,通过修改基因来“设计”出婴儿,这种做法该被允许吗?
有的人是反对的。
人类繁衍,产下后代,出生的婴儿是什么样的,全都由基因决定,一切都是自然而然的。而现在,“基因编辑”却插上一脚,可以通过自身的需求来“设计”婴儿。
打开了这个先例,以后是不是可以凭喜好来编辑人类?想要什么样的头发、什么颜色的瞳孔,改个基因就行了。
其次,被编辑后,人还算“人”吗?
再说回这一对婴儿自身,她们未来是作为实验观察目标活着,还是作为独立个体活着?关于是否真能免疫艾滋病,后续如何验证?孩子要怎么长大?从小的价值观由谁来影响?
而最可怕的是,没有问过作为生命个体的孩子意见,她们就已经被用于实验中了。
同时,有些人是赞成的。
说用人类做实验有违伦理,那么考虑过同样被用来做实验的动物吗?
再说了,一千年前人类的伦理观念和现在一样吗?一百年前人类会想到有试管婴儿吗?
时代在变,科技在进步,人们的伦理观念也在发生着改变。三体里也有一句话,大致意思是,当新时代到来时,新伦理必定出现。
并且,通过科学技术来减少人们生存的潜在危机,这是我们已经做过并且正在做的事情。通过改变基因来抵抗艾滋病,就不可以了吗?
另外,基因编辑技术运用到提升智慧和外貌,这点也是可以理解的。人类基因的进化难道只能通过自我内在进化吗?技术的发展使得人类可以探索外太空,却不容许人类探索自身的基因,这种“一票否决”不合适吧。
对于这个问题,大家各有各的看法,但在这回的基因编辑中,需要具体问题具体分析,有一点需要注意的是,艾滋病并不是因基因缺陷而导致的疾病,而是一种受外界感染而患上的疾病。对于艾滋病来说,是可预防可治疗的。
HIV的阻断疗法比较成熟,并且疗效也不错。经过合理治疗的艾滋病人的寿命,甚至能达到正常人的水平,阻断艾滋病在母婴之间传播的有效方法也很多。
艾滋病,这种完全能够通过其他方式规避的疾病,却要通过风险又高、收益不明确却有违伦理的基因编辑来规避,这种做法有必要吗?
退一步讲,暂不讨论这种做法有无必要,如若实验完成、孩子出世。那么两个孩子所要面临的是,基因编辑的实验的所带来的收益,抵得过它所带来的风险吗?
说到收益,就是增强了对艾滋病的抵抗能力,但不能说完全免疫艾滋病。因为HIV病毒有多种类型,修改CCR5基因只对一部分HIV1型病毒有效;对HIV2型病毒,以及作用于CCR4基因的HIV1型病毒都没有效果。
另一方面的风险,在于经过修改的CCR5自身。编辑后的CCR5确实可以增强人类某一方面的免疫力,但同时也加大了对其他病毒和细菌的风险,比如脑炎以及加重感染后的组织损伤。
HIV病毒
况且,CCR5基因是有害还是有益,作用不能被“一刀切”,而是要取决于免疫系统和病原体之间一系列复杂的博弈和相互作用。在情况没有完全明了之前,就把CCR5基因改变,不能说是一个明智的行为。
再者,“基因编辑”实验说会增强人类对艾滋病的免疫力,那么要怎样来验证这一点呢?让被编辑了基因的孩子们感染艾滋病吗?想想就感到可怕。
另外,需要注意的一点是,这对双胞胎中,只有一人的基因是被编辑成功的,另一个孩子明确知道没有成功。也就是说,这个孩子没有从中获得任何好处,却承担了一样的风险。
最后,不论实验的成功与否,这两个孩子都注定活在整个社会的窥探之下。这对于她们作为独立的个体——“人”成长来说,是一件好事吗?
回看这起举世震惊的“创举”,令人细思极恐的一点是,承接此科研项目的医院以及相关人员“不知情”的回应。那这个项目究竟是如何通过审批的?同时暴露出的医疗监管不足的问题,也值得我们深思。
另外,通过这次关于艾滋病的基因编辑实验,是否会因此改变人类的命运,目前我们无法确定。而如果报道属实,孩子已经出世,但早在进行基因编辑的那一刻起,她们的命运已经确确实实地被改变了,而做出选择的并非她们自己。
是好是坏?
这是一个难以回答的问题。
但霍金曾经这样预言过人类的末日:
有一天,人类通过基因改造技术自己编辑自己的基因,创造出从基因层面全面超越普通人类的新人类。
这种“超级人类”一经出现,便宣告了普通人类将被淘汰掉。
因为在这种超级人类眼中,普通人类就像是有缺陷的低等种族一样。
全球科学家的反对不是没有理由的。
*本文系网易新闻·网易号“各有态度”特色内容。
如果您对移民感兴趣,可在公众号后台或文末留言,会有专业人员为您服务, 免费评估,寻找最适合您的正确移民方式就在本网!最新推出:0雅思,营业额500万以上的企业家移民,详情联系我们评估!
* 全球空气质量排名:加拿大超越美国排第四,当看到中国排名我哭了!
*【惊艳】加拿大第一条自驾到北极的高速路今天正式通行!沿路风景美到让你无法呼吸!
*【最全】2018加拿大移民新政变化大盘点:九大福利开放,哪一项最令你中意?