本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
当被问及为何想攀登珠穆朗玛峰时，乔治·马洛里曾打趣道：“因为山就在那里。” 今天，俄勒冈健康与科学大学的肖赫拉特·米塔利波夫领导的一组科学家在《自然》杂志上报告称，他们成功使用基因编辑技术来纠正可行人类胚胎中导致疾病的突变。作为早期职业生涯的生物学家，我们怀疑他们的动机并不比马洛里高尚——而且他们的努力带来了更大的伦理担忧。
这项研究的重点是基因 MYBPC3 中的一个单一突变。这种错误是“显性的”——一个孩子只要遗传到一个突变基因副本，就面临患上严重疾病肥厚型心肌病的风险，这种疾病可能导致心源性猝死。由于每个人都有两个基因副本，并随机从父母双方各获得一个，因此，父亲或母亲患病的孩子有 50% 的几率遗传该疾病。
米塔利波夫和同事使用一种名为 CRISPR/Cas9 的基因编辑技术，修复了通过体外受精 (IVF) 产生的胚胎中的突变，他们使用了来自携带突变的患者的精子和来自健康捐赠者的卵子。这项研究的关键创新是使用已建立的 IVF 技术，同时将 CRISPR 机制和单个精子注射到卵子中。在测试的 58 个胚胎中，72% 没有突变，而对照组胚胎中这一比例为 50%。编辑后的胚胎似乎也正常发育，直到三天后被销毁。重要的是，研究人员没有检测到任何“嵌合体”胚胎，即在某些但并非所有细胞中都包含修正的胚胎，也没有检测到基因组其他部位的意外突变——2015 年一项有争议的研究强调了这些挑战，该研究试图对不可行胚胎进行类似的编辑。
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自从上周《麻省理工科技评论》泄露了这项研究的细节以来，人们再次呼吁认真考虑对胚胎、卵子和精子进行可遗传基因编辑的伦理问题。担忧范围从脱靶效应和后代无法同意基因编辑到 Gattaca 式“定制婴儿”的可能性。作为回应，有人正确地指出，最简单的临床应用至少还需要十年，并且与其他类型的细胞相比，在胚胎、卵子和精子上使用 CRISPR 受到科学界许多人的反对。
还有一个很少被讨论的额外原因，即这项研究和 CRISPR 研究不会迎来“勇敢新世界”的优生学：大多数性状的遗传学过于复杂。例如，身高是一种简单的性状，易于测量，并且很大程度上由遗传因素决定。然而，与肥厚型心肌病的情况不同，决定身高的不是单个基因，而是数百个基因。2010 年的一项研究发现，至少有 180 个基因与人与人之间身高的差异有关，每个基因都贡献了很小的影响。即使我们可以使用 CRISPR 有效且安全地编辑单个基因，在可预见的未来同时编辑数百个了解甚少的基因也是不可行的。最近的一项研究表明，使用 CRISPR 编辑仅仅两个基因就可能导致灾难性的染色体重排。这些基本的绊脚石阻碍了工程改造更复杂的性状，例如智商、寿命和运动能力。
这项研究是否至少意味着 CRISPR 可能在不久的将来用于消除胚胎阶段的简单遗传疾病？即使是这种应用也没有明确的用途，因为可以通过更简单的方法避免突变基因的遗传：植入前基因诊断 (PGD)。PGD 是一种自 20 世纪 80 年代以来使用的程序，其中体外受精的胚胎会接受疾病致病突变的检测；然后选择无突变的胚胎进行植入。在本文探讨的场景中，如果一位父母携带显性疾病性状，则 50% 的胚胎将不携带突变；如果父母双方都携带突变，则仍有 25% 的胚胎是健康的。尽管对于某些人来说，丢弃可行的胚胎会带来自身的伦理担忧，但即使米塔利波夫研究报告中的成功率提高到 72% 以上，CRISPR 仍然需要对胚胎进行测试并可能丢弃。
如本研究探讨的那样，CRISPR 的使用相对于 PGD 没有明显的优势。米塔利波夫和他的同事声称，他们的方法可以“增加可用于移植的胚胎数量，并最终提高妊娠率。” 即使 CRISPR 提高了 IVF 期间无突变胚胎的百分比，这种边际效益也被它引入的风险和伦理担忧所抵消。美国国家科学院最近关于基因编辑的报告还考虑了一种情况，即一位父母携带两个显性基因突变副本，确保 100% 遗传突变而不进行基因编辑。然而，这种动机也没有说服力。由于携带一个突变基因的机会很少见，因此携带两个突变副本（如果不是致命的）极其罕见，并且通常仅限于小的、孤立的社区。
如果使用 CRISPR 工程改造人类胚胎没有明确的应用，那么为什么要追求它呢？至少，进行这项研究的科学家应该正视其伦理困境，并为可能引起广泛反对和恐惧的研究提供充分的理由。CRISPR 的这种有争议的用途可能会危及其不那么令人担忧的应用的成功。例如，CRISPR 可以轻松编辑许多生物体的基因组，这些生物体可以作为新的疾病模型。此外，将 CRISPR 应用于成人细胞的持续工作可能会为癌症和糖尿病等疾病产生新的治疗方法，而不会产生胚胎修饰的伦理担忧。我们才刚刚开始看到这项变革性技术的发展。虽然我们无法预测 CRISPR 将如何发展，但我们可以说，工程改造的婴儿还远未到来。