为什么我们需要在基因组革命期间保持谨慎

为什么我们需要在基因组革命期间保持谨慎
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今年早些时候,一批由顶尖科学家和伦理学家组成的精英团体——其中包括诺贝尔奖得主戴维·巴尔的摩,他是加州理工学院名誉校长兼罗伯特·安德鲁斯·米利肯生物学教授——在加利福尼亚州纳帕市聚集,讨论基因组工程技术在科学、医学、法律和伦理方面的影响。

这类技术——其中最主要的是一种如今已广泛使用、名为 CRISPR-Cas9 的基因工具,俗称“DNA剪刀”——使科学家能够对生物体的基因组,也就是其完整的遗传密码,进行精准编辑。通过实质上重写基因组,研究人员可以在数周而非数年内培育出模拟人类疾病的动物品系,以测试新疗法;轻易敲除动物和人体细胞中的基因,以检验其功能;甚至改变 DNA 序列,纠正遗传缺陷。这类编辑既可在体细胞中进行,也可在生殖系细胞(精子和卵子)中进行,从而改变可遗传的基因。

我们最近就这些新技术及其引发的问题采访了巴尔的摩。

今年1月,您参与讨论基因组工程技术用途的原因是什么?

我最担心的是利用这项技术对人类进行生殖系修饰。讨论中还提出了其他问题——改变整个生物圈、体细胞基因治疗与可遗传的基因治疗之别——但我认为这些问题目前没那么令人担忧。

人类生殖系修饰的主要问题是什么?

主要问题在于,至少从概念上说,修饰细胞非常简单——无论是胚胎干细胞还是体细胞。最主要的担忧是脱靶效应的可能性:如果你对一个已认定值得关注的基因进行生殖系修饰,怎么知道基因组的其他某处没有发生你并未打算进行、却仍然出现的改变?基因组的大部分并不编码——它不编码任何东西。因此,你未必会看到蛋白质发生变化。但这种改变会在未来几代人中遗传下去。你会希望非常确定这种情况没有发生。

我们知道,人们已投入大量精力来尽量减少这类脱靶效应。是否已经减少到足够程度,是一项非常重要的安全考量。

您和同事是否担心有人可能利用这项技术制造“定制”婴儿?

我认为,应该区分两种情况:一种是对可遗传改变的长期担忧,这些改变出于“美容”目的而作;另一种则是为了缓解严重的人类疾病而作出改变。

我认为最有说服力的例子是亨廷顿病。这种疾病涉及基因组中的一种突变,大多数人并不携带;少数携带者会遭受非常严重的不良后果,而且这些后果只有随着年龄增长才会显现。在我看来,将这种发生变异的基因从基因组中清除,是纯粹的好事。因此,问题在于,要实现这一目标是否必须使用基因组改变技术,还是有其他办法?但在我看来,这个目标似乎是几乎所有人都会认同的好事。

但有些情况并没有那么泾渭分明……

正是如此。一端是亨廷顿病,另一端则是希望孩子更聪明。前者很简单,只需改变一个基因就能解决。后者要复杂得多。智力显然不是由单个基因决定的,而是多基因的——由许多基因共同作用的结果。前者是相当直接的医疗决策;后者则是一个深受文化因素影响的问题。这是两个极端,中间还有各种情况。

对于介于两者之间的情况,只能作出判断吗?

是的,只能作出判断。

在这些情况下由谁作出决定?

归根结底,这些决定将由社会作出。我认为所有人面临的问题是,尽管社会有能力作出这类决定,但世界很大。可以想象,其他司法管辖区会采取行动,而我们无法加以控制。

我们该如何应对?

我个人认为,我们能做的最好之事,就是让社会的共识明确无误。由于科学界是一个国际共同体,我们至少有能力提出道德准则。

任何涉及智力这类难以捉摸之事的改变,都还遥不可及。我们对它的理解还不足以在今天进行修改,因此在某种程度上,我们是在努力建立一个能让世界在未来很长时期受益的框架。这是一项艰巨任务;国际会议能否应对如此深刻的问题,我们拭目以待。

您认为这项技术在10年后、100年后会发展到什么程度?

这是个很好的区分——10年与100年。后者很难设想,因为我们确实不知道未来100年会取得哪些科学进展。我们几乎唯一能确定的是,这些进展将令人瞩目,或许具有革命性,并将为我们带来截然不同的技术图景,而这些问题也将在其中不断演变。

10年后,我们很可能会知道大致会看到什么,而那不会与我们今天所见有太大不同。我猜想,10年后,我们对多基因性状的理解会比现在更深入。我确实认为,人们会庆幸我们在此时开始了基本层面的探讨,因为问题只会变得更加困难,而非更容易。

40年前,您是颇具影响力的阿西洛马会议的组织者之一。该会议制定了基因工程应用的自愿准则——这正是您和同事如今主张为基因组工程制定的同类准则。最初是什么促使你们召集阿西洛马会议?

重组 DNA 技术的出现引起了我们的关注。我们都从事生物科学研究。我们认识到,重组 DNA 技术将带来重大转变,因为它将使人们能够对以往无法研究的问题开展科学调查。在某种程度上,我们许多人在规划职业生涯时,都曾以无法 进行 这类研究为前提;而突然之间,我们将能够做那些此前只在梦想中想过、甚至未曾想过的事情。

但与此同时,这项技术似乎也有可能带来问题,尤其是它能够以某些方式改变生物体(主要是微生物),使这些生物体可能获得危害人类健康的能力。

实际上,我们根本不知道这是否是现实的担忧。与其他人交谈时,我们发现没人知道。因此,暂时停下来,在美国召开一次国际会议,认真考虑这些潜在危害,似乎是个好主意。

你们是否曾想过,如果尝试自我监管,就可以避免政府监管?

这并不是为了避免政府监管。我们认为,我们——科学界——有独特能力对这些新能力作出恰当评估。解决办法或许可以是制定法律。事实上,随着思考深入,我们意识到最理想的情况是避免立法,因为法律很难撤销。我们希望确保自己保有灵活性,以应对科学观点不可避免的变化。

回顾过去,您认为阿西洛马会议成功了吗?

结果与我们的期望非常接近。也就是说,随着了解增多,我们对这项技术越来越放心;随着对潜在危害的调查深入,我们认为值得担忧的理由越来越少;而且,体系中内置了灵活性,使其能够随着新的理解不断演变。

您是否知道有科学家不遵守这些规则的情况?

据我所知,从未发生过。

本文与 加州理工学院合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。

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作者:凯西·斯维蒂尔是加州理工学院新闻部主任。

图片:图中展示的是放在标有姓名口袋里的牙刷。路透社。

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