欧美等国基因组编辑生物安全管理政策及对中国的启示

何晓丹，陈琦琦，展进涛,3

(1.中国人民大学环境学院,北京 100872；2.南京农业大学经济管理学院，江苏 南京 210095；3.南京农业大学中国粮食安全研究中心，江苏 南京 210095)

1 基因组编辑技术及发展背景

近年来，随着分子生物学的发展，基因编辑技术发展突飞猛进，并在生物体基因功能研究、作物遗传改良、分子育种和人类疾病临床治疗等领域表现出巨大的潜力。基因编辑是指利用核酸酶对生物体内的DNA双链进行断裂，进而激活细胞自身的修复机能来实现基因敲除、定点插入或替换等定向改造[1]。现阶段正在应用的基因组编辑技术包括：一代的锌指核酸酶技术(ZFNs)、二代的转录激活因子效应物核酸酶技术(TALENs)、三代的规律成簇的间隔短回文重复技术(CRISPR)、新兴的NgAgo-gDNA技术等[2]。基因编辑技术有较高的安全性、多位点突变和研发成本低等优势[3]。2012年和2013年Science分别将TALEN 和CRISPR/Ca9评为年度十大重要科学突破[4]，2014年Nature Methods将基因编辑技术评为过去十年中对生物学研究最有影响力的十项研究方法之一。

2017年8月，美国洛克菲勒大学发布研究报告称，通过基因组编辑技术改造蚂蚁卵从而改变了整个蚁群的种系[5]；2016年，杜邦公司利用CRISPR技术，解决了糯玉米产量低的问题[6]；2015年，美国Calyxt公司利用TALEN技术对马铃薯和大豆品系进行改良[7]。在中国，基因组编辑技术研究也迅猛发展，北京大学鲁凤民团队通过CRISPR/Cas9基因组定点编辑技术，成功建立了成年乙型肝炎病毒(HBV)转基因小鼠肝癌模型[8-9]；中国科学院高彩霞等通过基因组编辑，改善了稻米的香味品质，通过对小麦的基因编辑，获得了对白粉病具有广谱和持久抗性的小麦材料[10]。作为生命科学研究领域的颠覆性技术，基因组编辑技术已经较为成熟并成为研究焦点[11]，相关文献和专利数量增长迅猛，而NgAgo-gDNA技术还不够完善。现阶段，基因组编辑技术在药物开发、疾病治疗、动植物改造等领域发挥着越来越重要的作用，基因组编辑技术既能够通过以突变基因代替正常基因来研究基因功能，也能够以正常基因代替突变基因来进行基因治疗[12]，在基因功能研究和疾病的基因治疗方面具有广阔应用前景。而随着越来越多物种的全基因组测序完成，基因组编辑技术在农业领域的应用也将越来越广泛。但由于脱靶效应的存在，基因编辑产品同样存在一定的风险，特别是基因治疗应用中脱靶效应可能造成致命的后果[3]。

相较于基因组编辑技术的快速进步而言，欧美尚未制定明确且具有针对性的监管法规，其他国家对源于基因组编辑技术生物的安全认定和管理也大都处于商讨阶段或是初步形成管理建议。如美国的大多数基因编辑作物不受美国农业部监管；欧盟对于基因组编辑技术的监管情况尚处于探索阶段[13]，未明确表示基因组编辑生物是否需要与转基因生物一同接受监管[14]；澳新食品标准局FSANZ建议，简单的碱基缺失的基因组编辑技术产品不属于转基因产品，但是有新的外源DNA插入的基因组编辑产品将仍被视为转基因产品进行管理；阿根廷通过前置报告程序，对基因组编辑产品实施个案分析管理，如果确认最终产品不含外源基因，则不属于转基因生物监管范畴；日本表示基因组编辑作物依照常规作物产品接受监管，不属于转基因产品的管理范畴[15]。本文通过梳理欧美对基因组编辑技术产品的安全管理现状、安全评价及监管思路，提出中国对基因组编辑技术的监管策略及相关建议。

2 美国和欧盟对基因组编辑生物的监管政策进展及核心思路

2.1 美国对基因组编辑生物的监管政策进展

2007—2016年，美国在基因组编辑技术领域的发文量及专利量遥遥领先，是现阶段基因组编辑技术创新的主力。2014年美国批准了首个基因组编辑作物，即油菜品种SU CanolaTM(耐磺酰脲类除草剂)的商业化种植，之后又批准了基因组编辑番茄、棉花、玉米、苹果、小麦及蘑菇，正在开展研发的有大豆、马铃薯等。在安全管理方面，大多数基因组编辑作物不受美国农业部监管，多种可以增加产油量的基因组编辑芥蓝现已经获得美国农业部的种植批准，并被认定为非转基因作物，与基因组编辑蘑菇、基因组编辑玉米、基因编辑苹果一样，不受转基因作物管理条例的限制。从管理体制来看，美国农业部(USDA)，食药监(FDA)和环保署(EPA)在生物安全管理合作框架下协作履行基因编辑技术的管理职责，但也各有不同。其中，FDA在《食品、药品及化妆品法案》(FD&C Act)授权下工作，与美国农业部动植物卫生检疫局(USDA APHIS)在《植物保护法案》下对法规的提议是有差别的。

(1)FDA对基因组编辑生物的管理思路。2017年1月19日，FDA率先发布了第187号工业指南修订草案(GFI #187)《定向改变动物基因组DNA管理条例》向公众征求意见，该修订条例扩展了已有GFI #187文件的范围，定义了“定向改变基因组DNA”，即使用现代分子技术使DNA发生改变，这些技术包括遗传工程(通常指重组DNA技术)和基因组编辑。对于定向改变基因组的动物，FDA将根据《联邦食品、药品及化妆品法案》(FD&C Act，以下简称法案)，将其作为药品进行管理，这是因为《法案》中对药品的定义有一部分是“某物定向影响动物身体的结果或任何功能”，新修订条例在对定向改变基因组DNA动物的管理步骤中与原有管理步骤没有显著差别，包括产品定义、有意改变的分子特征、动物系谱的分子特征、动物的表型特征、持续性评估及计划、环境和食品安全性及要求确认。对于基因组编辑植物来源的食品，也须按照法案食品条款的相关规定进行管理。2017年1月18日，FDA又发布了一项“评议请求”(Request for Comments，RFC)，就如何监管源于基因组编辑植物的人类或动物食品，向社会公开征求意见，该“评议请求”征求关于基因组编辑植物来源的食品在安全性方面具有针对性的数据和信息，例如就食品安全性风险而言，不同种类的基因组编辑植物是否与传统育种植物表现相同。另外，FDA也询问诸如如何最大程度让小型企业，包括那些可能考虑使用基因组编辑技术制作新植物品种并用作人类或动物食品的小企业来共同参与安全管理。FDA现阶段正在梳理和研究收集到的意见。

(2)USDA APHIS对基因组编辑生物安全的监管思路。2017年4月25日，USDA APHIS公布了生物技术法规CRF part 340修订建议稿的文件，并开始接受公众评论。建议稿中针对基因组编辑技术提出了相应的要求，相关修改包括：明确指出基因组编辑技术产品如具有植物有害物或有害杂草风险的，将由APHIS进行管理；评价或重新评价要求内容明确指出要提供基因组编辑的相关信息，如基因、功能、影响的代谢途径、序列变化,以及如在基因编辑过程中使用DNA整合，消除这些整合DNA的证明技术等；在转基因生物的基因型描述中要求提供基因编辑生物的信息；在关于遗传工程的定义中，将基因组编辑包括在内。基因组被编辑后，下列内容需要提供：编辑的本质、被修饰的基因和功能，以及期望影响的(代谢)途径；对于多重替换碱基对，替换的数目；原未被编辑序列与修改后的序列比对；如果编辑是通过整合到染色体的遗传物质所创造，但后来通过分离消除了(这些遗传物质)，用于证明这些遗传物质不存在的技术。关于转基因生物的基因型，APHIS添加了一些特定信息要求如基因序列、调节序列和基因组编辑，当前法规要求申请者提供对于专家生物基因型的详细描述，但未指定要求基因序列，调节序列或基因编辑的生物。

APHIS负责管理生物技术产品而不是特定生物技术，基因组编辑产品只有在具有植物有害物或有害杂草风险的情况下，由APHIS根据法规进行管理。同时APHIS与FDA、EPA等其他相关机构合作，在针对基因组编辑技术的安全管理中同时参照其他相关机构管辖权下的基因组编辑应用的政策及措施。总体来说，美国仍按当前的法律框架，即“生物技术管理合作框架”来管理通过基因组编辑技术获得生物的安全问题。

2.2 欧盟对基因组编辑生物的监管政策进展

欧盟对于基因组编辑生物的安全管理态度与转基因生物虽然一致，即需要进行严格的法律程序审批，但并未明确表示基因组编辑生物的监管是否等同于转基因生物[16]，即基因组编辑生物是否属于转基因生物的监管范围，现阶段对于基因组编辑技术的监管情况仍处于探索阶段。

2010年，欧盟联合研究中心JRC(Joint Research Center′s study)开展了一项关于“基因组编辑技术：最新技术和商业发展前景”的研究，八种基因组编辑技术分别是Zinc Finger Nuclease(ZFN)technology，Oligonucleotide Directed Mutagenesis(ODM)，Cisgenesis，Intragenesis，RNA-dependent DNA Methylation(RdDM)，Grafting on GM Rootstock，Reverse Breeding and Agro-infiltration，研究介绍了这些技术的潜力及其检测和监测。报告涉及转基因生物法规下的技术分类和风险评估，评估表明通过基因组编辑技术获得的作物，除了基因组的预期变化之外，也需考虑基因组非预期的变化。

2011年起，欧洲食品药监局(EFSA)受欧盟请求，评估现有指导文件是否仍然适用八种新基因组编辑技术，包括Intragenesis，Cisgenesis 和Zinc Finger Nuclease technique(ZFN)。2012年1月，EFSA发布了对于Cisgenesis及Intragenesis的意见，转基因工作小组GMO Panel认为目前的风险评估指导，包括环境风险评估指导，均适用于评估通过基因组编辑技术获得的食物和饲料。2012年10月25日，EFSA发布报告(Scientific opinion addressing the safety assessment of plants developed using Zinc Finger Nuclease 3 and other Site-Directed Nucleases with similar function)对ZFN-3给出意见，称EFSA的转基因工作小组GMO Panel将运用ZFN-3技术获得的植物与通过常规植物育种技术和运用转基因组编辑技术获得的植物的相关危害进行比较，发现与传统转基因作物相比，ZFN-3类作物能最小程度地减少饲用或食用产品的风险。在基因引入方面，ZFN-3技术与转基因或目前使用的其他基因组编辑技术没有区别，ZFN-3技术和转基因的主要区别在于DNA的插入靶向为基因组的预定区域。转基因工作小组GMO Panel认为目前的风险评估指导(包括环境风险评估指导)适用于评估通过基因组编辑技术获得的食物和饲料。

2016年10月31日，德国联邦消费者保护和食品安全局(BVL)发布了关于基因组编辑技术法律分类的意见(Opinion on the legal classification of New Plant Breeding Techniques，in particular ODM and CRISPR-Cas9)，认为通过ODM和CRISPR-Cas9技术获得的突变植物不符合法令定义内的转基因生物。

2016年，欧洲科学技术伦理组EGE(European group on ethics in science and new technologies)发布了对于基因组编辑技术的声明(EGE Statement on Gene Editing)，认为应该暂停人类胚胎或配子的基因组编辑技术，关于基因组编辑技术的可接受性和可取性的审议应该扩大到公众社会的讨论，向持有不同观点、具有不同专长和价值观念的社会人员征询意见，而不是单独选择某个国家、社会团体或学科。且EGE认为，除了基因组编辑技术的潜在风险或健康益处，其他伦理原则也应成为对基因组编辑技术的必要反思的一部分，如人的尊严、正义、公平、相称和自主权是否受到威胁，需要对基因组编辑技术的所有应用(包括非人类应用)进行伦理考虑。但EGE小组内意见也不统一，因此呼吁广泛的社会公开讨论，并且期望欧盟委员会能优先考虑相关的伦理、科学和规范问题。

欧盟虽未发布关于ZFN-1和ZFN-2的统一态度，但除了非政府组织NGOs认为ZFN-1和ZFN-2应属于转基因生物的监管范畴，德国联邦消费者保护和食品安全局、欧洲食品药监局、德国中央生物安全委员会以及新技术工作组(NTWG)均认为ZFN-1和ZFN-2应属于非转基因的监管范畴。

3 欧美基因组编辑技术的安全监管政策思路对中国的启示

基因组编辑技术的应用潜力仍在不断被挖掘，未来以CRISPR技术为代表的基因组编辑技术将持续引领生命科学领域的研究发展，特别是在医疗、农业、食品等领域带来更多的研究成果及更广泛的市场价值。相对于科学技术的发展,新技术和产品的监管制度相对滞后，监管机构能否有效评估和批准新型农产品对于未来中国基因组编辑技术在农业领域的发展尤其重要。尽管美国和欧盟基因编辑管理政策仍然在探索和形成过程中，但通过对美国基因组编辑技术的监管分析及对欧盟基因组编辑技术管理思路的演变梳理，本文提出以下启示：

第一，列入制度设计日程，适时制定或完善现有监管框架统筹管理基因编辑等新兴基因工程技术。2001年起，中国颁布了《农业转基因生物安全管理条例》(以下简称《条例》)及配套规章，建立了转基因生物安全监管制度。《条例》对农业转基因生物的定义较为宽泛，规定“农业转基因生物，是指利用基因工程技术改变基因组构成，用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品”。根据《条例》，农业转基因生物实行分级分阶段安全评价，安全评价按照实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请安全证书5个阶段进行，安全评价周期较长。如果将基因编辑技术简单地纳入《条例》的监管范围，《条例》规定的安全评价及相关环节的监管要求可能制约基因编辑技术的发展。此外，从监管范围的界定来看，《条例》仅是对农业领域转基因技术的规范，并不包括医药等领域，将基因编辑技术简单纳入《条例》范围也容易形成仅对农业领域基因编辑技术严苛要求，而其他领域基因编辑技术并未真正纳入监管的巨大反差。因此，建议国家层面制定统一的基因编辑等新技术的管理框架，将基因组编辑技术等生物技术作为基因工程技术统筹管理。对于基因工程技术的安全监管应建立多部门之间的协同管理机制，保障基因编辑技术在各领域的安全应用。但考虑到制度设计的周期性等因素，建议现阶段对农业、医药等领域的基因编辑技术可参照转基因生物安全管理的相关法律法规开展监管，但应进行立法解释或行政解释，并授权相关管理部门编制基因编辑产品的安全评价指南，以实现对基因组编辑技术开展与其风险相匹配的分类安全评价和监管。如此既可使基因编辑等新兴的基因工程技术有规可循安全发展，也可让相关技术产品有法可依准入市场。

第二，开展前瞻性研究，建立基因工程技术安全评价的技术储备机制。基因组编辑技术的监管需要以科学为基础，因此有必要加强基因组编辑技术安全评价和检测等前瞻性研究，夯实安全监管的技术支撑。应加强安全评价内容研究，重点关注非预期的基因编辑，是否产生新的食用风险或环境风险，研究利用基因组重测序等手段开展分子特征评价。由于基因编辑技术在改造受体生物体内留下的痕迹较少，原有分子生物学方法已经很难满足基因编辑产品的检测，应加强检测新技术的研究，建立针对基因组编辑产品分子检测的新方法，为国家生物技术安全监管监测提供有力的科学技术支撑，从而将基因组编辑技术安全监管的体系化。

第三，加大前期普及力度，避免基因编辑等新兴生物技术再次陷入“转基因”舆论怪圈。社会公众接受度是基因组编辑技术及产品能否顺利进入市场的基础。关于基因组编辑作物存在信息不对称现象，社会公众对基因组编辑技术缺乏足够的认知，相关产品的安全性也并不是普通消费者可以通过经验或者外在感观来判断的，因此建议政府在加强监管的同时，加大科学普及力度，以减少谣言对新兴生物技术发展以及产业经济的影响；同时加大政府信息公开力度，建立风险交流机制，提高对基因组编辑技术政策法规制定程序的透明度。科技创新与科学普及如车之两轮，鸟之两翼。做好科学普及，弘扬科学精神，传播科学思想，倡导科学方法，避免基因编辑技术以及未来的新兴基因工程技术再次陷入转基因舆论怪圈，进而推动有利于社会发展的科技创新。