基因编辑技术的希望与危险

Michael+specter　李雨蒙

通过基因驱动技术，能够永久性地改变一个物种的基因命运。但任何有机生命，不可能永远只生活在实验室的环境中。随着时间的流逝，结果才会慢慢显现，到那时如果想要回头一切已为时已晚。

如果拥有一支魔法棒，我们能够消灭这世上最致命的病毒吗？相比其他疾病，每年心血管疾病都夺走了更多人的生命，但是这类疾病往往伴随病人终身：病症突发，可是病因却不是病毒。艾滋病正是另一类值得关注的疾病。每年它都会宣告超过100万人的生命即将走向终结，而现在每年还有将近4000万的人群感染艾滋病。不过，我会投票给疟疾。虽然经过多年的努力，疟疾导致的感染和死亡率已经有所降低，但是每年仍然有50多万人因疟疾而丧命，而其中大部分都是5岁以下的儿童，他们是世界上最可怜的一群人。

现在，每年近200万人被感染，其中在地球上有近半数的生命都生活在疟蚊（疟疾病毒的载体）滋生的地方。现在魔法棒已近在咫尺，它就是“基因驱动”。这项技术推翻了基因遗传的传统法则。通常，任何正常生殖产生的有机体都会得到来自父亲母亲各一半的基因组。然而，在数十年间，生物学家已经意识到有些遗传因子是非常“自私”的：进化使得基因有超过50%的机会被遗传，但是，现在科学家们开始研究CRISPR短回文重复序列（clustered regularlyinterspaced short palindromic repeats），这项技术能够以难以预知的正确度修整人类残缺的DNA。CRISPR是指原核生物免疫系统中使用的DNA。原核生物免疫系统依赖Cas9酶并引导RNA（RiboseNucleic Acid核糖核酸）找到特定的有问题的基因片段，然后将其剪切出去。

CRISPR带来新希望

比如，遗传变异能够封锁住传播疟疾的寄生虫，在蚊子基因被改变后，一两年之内原始蚊子的繁衍出的后代已经不能再传播这种疾病。如果基因驱动能够解决疟疾的问题，那么它同样能够运用到同类蚊子传播的疾病中，比如登革热、黄热病和齐卡兔等。

莫瑞兹患有B型血友病，他的身体无法产生一种凝血蛋白：凝血因子IX，以至于任何伤口都会造成喷涌性的失血，而他淤青的关节就像结瘤的树枝一样。自从莫瑞兹10岁以来，他一直依靠注射异常昂贵的替代性蛋白过活。而目前全世界的血友病患者就约有40万人。

Spark Therapeutics公司的最新研究结果似乎给了他们新的希望，Spark公司使用基因疗法，显著提高了4名B型血友病患者的凝血因子水平，一旦这种疗法在技术上成熟，不仅可以应用到治疗其他类型的血友病，还能推广到其他遗传性疾病的治疗中。莫瑞兹表示，他从4月起就没有再注射过凝血因子IX的替代蛋白了。他说：“基因疗法起作用了，这是唯一的解释。”

进化生物学家Kevin Esvelt在麻省理工学院媒体实验室经营一家Sculpting Evolution Group（雕刻进化组织），他认为通过基因驱动技术，附上CRISPR短回文重复序列，能够达到理想的DNA结果，也就是说人类能够永久性地改变一个物种的基因命运。因为运用CRISPR，改变后染色体能够在每一个后代身上进行复制，至此几乎所有后代都能够遗传这样的基因改变。

CRISPR研究的进展几乎每月都在更新。最近，生物科学家Church在一个猪细胞中同时完成了62个基因的编辑工作。如果这个技术精确且可轻松复制，那么将大大缓解美国器官捐赠的短缺情况。近几年来，科学家们都在试图找到用猪器官进行移植的方式，但是实验室的研究表明猪的DNA里含有可传染给人类细胞的逆转录病毒。Church和他的同事们发现，这些病毒拥有一个共同的基因序列。他部署CRISPR到达精确位置，并将其从基因上剪切出来。在这个值得庆祝的实验中，CRISPR系统删掉了猪DNA中的全部62组逆转录病毒，随后，Church又将这些编辑过的细胞混入到人类细胞中，并没有出现感染迹象。

今年1月，科学家宣布他们已经不仅能用CRISPR编辑基因，而且还能用这种技术控制基因。在这种情况下，Cas9酶基本上是没有活性的，这使得它不能对基因进行剪切，而是充当其他能操控问题基因分子的传输中介。现在，它已经不是一套可以精确剪切任何你想要的基因的多功能剪刀，而是一个多功能传输系统，可以精确控制任何你想要的基因。你不仅有了编辑器，你还有刺激物、喷嘴、强度开关、跟踪器。这能带来无尽的好处，从提高免疫力到心脏病发作后的心脏肌肉改善。或许我们最后还能治愈癌症。

对未知的恐惧

尽管人类还携带着一些基因，能抵抗某种疾病，但却让我们对另一些疾病更易感，所以我们不能预测出改变带来的部分或全部影响。艾滋病毒常通过一种叫做CCR5的蛋白质来进入人体血液。这个蛋白质的某种叫做Delta32的变异基因能防止艾滋病锁定细胞。如果每个人都携带有这种突变基因，那么就没有人会感染艾滋病。可是，为什么不把这种变异引入到人类基因组呢？某些研究团队正在研发这样的药物，想要把这种方法用在已经感染艾滋病的病人身上。

然而，有一件很重要的事情是，你必须注意到，这种过程会预防艾滋病感染，但它同时提高了我们对西尼罗病毒的易感性。权衡一下目前的得失，这个方法似乎很值得一试。然而，我们无法知晓7代或10代之后，它是否依然有效。比如，能引起贫血的镰形红细胞可以预防疟疾，因为细胞的形状阻止了寄生虫的传播。如果20万年前就已经有CRISPR技术了，用它来编辑全人类的镰形红细胞似乎是一件明智的事。但结局可能是毁灭性的。而对于经过CRISPR基因技术“定制出的婴儿”，科学家们又有多少控制力呢？这并不是无足轻重的小事，我还没有遇到哪位科学家不清楚这其中的风险。

对于任何有机生命，不可能永远只生活在实验室中完美控制的环境中。随着时间的流逝，结果才会慢慢显现，到那时如果想要回头一切已为时已晚。然而，人们对新科技的恐惧也是正常的，比如人们不敢乘坐无人驾驶汽车。基因编辑亦然，大多数人正毫无理由的担忧着。

编译自《纽约客》

（责任编辑 江懿翀）