基因編輯技術的希望與危險

Michael+specter　李雨蒙

通過基因驅動技術，能夠永久性地改變一個物種的基因命運。但任何有機生命，不可能永遠只生活在實驗室的環境中。隨著時間的流逝，結果才會慢慢顯現，到那時如果想要回頭一切已為時已晚。

如果擁有一支魔法棒，我們能夠消滅這世上最致命的病毒嗎？相比其他疾病，每年心血管疾病都奪走了更多人的生命，但是這類疾病往往伴隨病人終身：病癥突發，可是病因卻不是病毒。艾滋病正是另一類值得關注的疾病。每年它都會宣告超過100萬人的生命即將走向終結，而現在每年還有將近4000萬的人群感染艾滋病。不過，我會投票給瘧疾。雖然經過多年的努力，瘧疾導致的感染和死亡率已經有所降低，但是每年仍然有50多萬人因瘧疾而喪命，而其中大部分都是5歲以下的兒童，他們是世界上最可憐的一群人。

現在，每年近200萬人被感染，其中在地球上有近半數的生命都生活在瘧蚊（瘧疾病毒的載體）滋生的地方。現在魔法棒已近在咫尺，它就是“基因驅動”。這項技術推翻了基因遺傳的傳統法則。通常，任何正常生殖產生的有機體都會得到來自父親母親各一半的基因組。然而，在數十年間，生物學家已經意識到有些遺傳因子是非常“自私”的：進化使得基因有超過50%的機會被遺傳，但是，現在科學家們開始研究CRISPR短回文重復序列（clustered regularlyinterspaced short palindromic repeats），這項技術能夠以難以預知的正確度修整人類殘缺的DNA。CRISPR是指原核生物免疫系統中使用的DNA。原核生物免疫系統依賴Cas9酶并引導RNA（RiboseNucleic Acid核糖核酸）找到特定的有問題的基因片段，然后將其剪切出去。

CRISPR帶來新希望

比如，遺傳變異能夠封鎖住傳播瘧疾的寄生蟲，在蚊子基因被改變后，一兩年之內原始蚊子的繁衍出的后代已經不能再傳播這種疾病。如果基因驅動能夠解決瘧疾的問題，那么它同樣能夠運用到同類蚊子傳播的疾病中，比如登革熱、黃熱病和齊卡兔等。

莫瑞茲患有B型血友病，他的身體無法產生一種凝血蛋白：凝血因子IX，以至于任何傷口都會造成噴涌性的失血，而他淤青的關節就像結瘤的樹枝一樣。自從莫瑞茲10歲以來，他一直依靠注射異常昂貴的替代性蛋白過活。而目前全世界的血友病患者就約有40萬人。

Spark Therapeutics公司的最新研究結果似乎給了他們新的希望，Spark公司使用基因療法，顯著提高了4名B型血友病患者的凝血因子水平，一旦這種療法在技術上成熟，不僅可以應用到治療其他類型的血友病，還能推廣到其他遺傳性疾病的治療中。莫瑞茲表示，他從4月起就沒有再注射過凝血因子IX的替代蛋白了。他說：“基因療法起作用了，這是唯一的解釋。”

進化生物學家Kevin Esvelt在麻省理工學院媒體實驗室經營一家Sculpting Evolution Group（雕刻進化組織），他認為通過基因驅動技術，附上CRISPR短回文重復序列，能夠達到理想的DNA結果，也就是說人類能夠永久性地改變一個物種的基因命運。因為運用CRISPR，改變后染色體能夠在每一個后代身上進行復制，至此幾乎所有后代都能夠遺傳這樣的基因改變。

CRISPR研究的進展幾乎每月都在更新。最近，生物科學家Church在一個豬細胞中同時完成了62個基因的編輯工作。如果這個技術精確且可輕松復制，那么將大大緩解美國器官捐贈的短缺情況。近幾年來，科學家們都在試圖找到用豬器官進行移植的方式，但是實驗室的研究表明豬的DNA里含有可傳染給人類細胞的逆轉錄病毒。Church和他的同事們發現，這些病毒擁有一個共同的基因序列。他部署CRISPR到達精確位置，并將其從基因上剪切出來。在這個值得慶祝的實驗中，CRISPR系統刪掉了豬DNA中的全部62組逆轉錄病毒，隨后，Church又將這些編輯過的細胞混入到人類細胞中，并沒有出現感染跡象。

今年1月，科學家宣布他們已經不僅能用CRISPR編輯基因，而且還能用這種技術控制基因。在這種情況下，Cas9酶基本上是沒有活性的，這使得它不能對基因進行剪切，而是充當其他能操控問題基因分子的傳輸中介。現在，它已經不是一套可以精確剪切任何你想要的基因的多功能剪刀，而是一個多功能傳輸系統，可以精確控制任何你想要的基因。你不僅有了編輯器，你還有刺激物、噴嘴、強度開關、跟蹤器。這能帶來無盡的好處，從提高免疫力到心臟病發作后的心臟肌肉改善。或許我們最后還能治愈癌癥。

對未知的恐懼

盡管人類還攜帶著一些基因，能抵抗某種疾病，但卻讓我們對另一些疾病更易感，所以我們不能預測出改變帶來的部分或全部影響。艾滋病毒常通過一種叫做CCR5的蛋白質來進入人體血液。這個蛋白質的某種叫做Delta32的變異基因能防止艾滋病鎖定細胞。如果每個人都攜帶有這種突變基因，那么就沒有人會感染艾滋病。可是，為什么不把這種變異引入到人類基因組呢？某些研究團隊正在研發這樣的藥物，想要把這種方法用在已經感染艾滋病的病人身上。

然而，有一件很重要的事情是，你必須注意到，這種過程會預防艾滋病感染，但它同時提高了我們對西尼羅病毒的易感性。權衡一下目前的得失，這個方法似乎很值得一試。然而，我們無法知曉7代或10代之后，它是否依然有效。比如，能引起貧血的鐮形紅細胞可以預防瘧疾，因為細胞的形狀阻止了寄生蟲的傳播。如果20萬年前就已經有CRISPR技術了，用它來編輯全人類的鐮形紅細胞似乎是一件明智的事。但結局可能是毀滅性的。而對于經過CRISPR基因技術“定制出的嬰兒”，科學家們又有多少控制力呢？這并不是無足輕重的小事，我還沒有遇到哪位科學家不清楚這其中的風險。

對于任何有機生命，不可能永遠只生活在實驗室中完美控制的環境中。隨著時間的流逝，結果才會慢慢顯現，到那時如果想要回頭一切已為時已晚。然而，人們對新科技的恐懼也是正常的，比如人們不敢乘坐無人駕駛汽車。基因編輯亦然，大多數人正毫無理由的擔憂著。

編譯自《紐約客》

（責任編輯 江懿翀）