本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
一位中国研究人员最近破坏了CCR5基因,该基因构建了一种蛋白质,该蛋白质充当 HIV 进入 T 细胞的入口,据称创造了世界上第一个基因工程婴儿。中国官员迅速谴责了这项工作,这样做是正确的。基因编辑婴儿应该始终被禁止,不是因为担心造成不平等和优势“超级婴儿”,而是因为编辑胚胎在医学上没有必要。这些修改发生在受孕前后,而不是治疗受苦的人——总是涉及引入风险,从而考验古老的医学告诫primum non nocere,意思是“首先,不要造成伤害。”
我之前认为,最好对 CRISPR-Cas9 等基因修饰工具实施国家而非国际法规,因为存在 FDA 等强大的监管机构(中国的迅速行动支持了这一说法)。事实上,FDA 目前选择将 CRISPR 技术作为药物而非设备进行监管,这使其能够更好地控制特定应用和用途,而国会则在其支出法案中排除了 FDA 用于审查编辑种系或可遗传代码申请的资金。然而,美国没有法律禁止基因编辑婴儿。
我认为大多数现代国家都有足够的控制措施来监管基因改造婴儿,但重要的是要解释为什么创造转基因人类总会带来不明确的健康益处。考虑到禁用CCR5基因并不是一个新想法,因为美国生物技术公司已经在寻求使用一种基因修饰形式来破坏该基因,以保护 T 细胞免受 HIV 感染。这种预防性基因疗法的一个重要区别是,当将其应用于活的人类患者时,医生可以权衡疾病的风险与基因修饰工具可能无意中改变患者体内其他基因或损害功能性 DNA 的微小风险。在基因改造婴儿的情况下,与未来人的假设健康状况相比,人们只是增加了插入 CRISPR 分子的风险。风险计算充其量是推测性的。
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第二个重要的伦理差异是,之前改变CCR5的策略涉及体内不包括遗传或种系形式的 DNA(即传递给后代的 DNA)的体细胞,而据称在中国案例中进行的基因修饰是首次对可遗传代码进行的,这可能解释了“遗留遗传学”或将进化优势传递给后代。但我认为,对 T 细胞受体基因的改变,或对任何其他基因的改变,总会在近期对后代产生不明确的影响。
我们都有两个父母。我们大多数基因都有两个副本,因此基因的任何修改版本很快就会在未来的后代中与该基因的“野生型”版本配对。在每次新出生时,基因都会在一个称为“交叉”的过程中进一步洗牌,其中染色体倾斜它们的臂并像交易棒球卡一样交换基因的版本。因此,基因编辑的影响很快就会与其他的基因变异背景相提并论。对于大多数复杂性状,基因变异依赖于数十或数百个其他基因变异的协调才能实现它们的影响。任何单个基因变异都会随着时间的推移被分解并洗牌到其他变异的组合中。
进化动力学并非微不足道。在 20 世纪 70 年代,Lewontin 和 Hubby 提出了平衡选择的想法,该想法被推断为导致各种疾病风险的罕见变异可能与我们同在的原则,因为它们在群体内有助于异质性或遗传变异,或者其中风险变异在特定生态位或环境中有所贡献。导致风险的基因变异也可能通过与被积极选择的有益变异“搭便车”而与我们同在。最近一篇关于精神分裂症的论文表明,由于背景选择过程,风险突变与我们同在,随着时间的推移,大量的遗传变异被消除,使风险变异的频率更高。重要的一点是,遗传效应很少是好或坏的,而是取决于其他遗传变异的不断变化的动态和背景。
科学家们一直在努力将他们的意志插入到这个过程中,首先学习将 DNA 片段拼接在一起,然后使用病毒将 DNA 片段带入细胞,然后使用充当 DNA 手术的基因修饰技术。在 20 世纪 60 年代,当 Paul Berg 的实验室使用 EcoRI(发音为“echo R one”)将 DNA 片段拼接在一起时。在加利福尼亚州会议中心举行的关于此事的讨论导致了一场广泛的辩论。David Baltimore 指出“生物制品制造的潜力”和“了解细胞功能障碍引起的复杂疾病的潜力”的医学理由。Berg 指出,传奇微生物学家 Joshua Lederberg “给我的印象就像一个孩子,他的玩具受到威胁要被移除,而且坦率地说,它的整个主题有点像‘你必须让联邦政府置身事外’。”这是科学家自我监管的最著名案例。
到目前为止,尚不清楚任何法规是否能阻止科学家创造转基因婴儿。在阿西洛马会议期间,律师 Peter Barton Hutt 提出了一个令人不安的问题“高中老师可以做这些实验吗?”我将此称为“Hutt 问题”,因为它可能是所有问题中最重要的一个。在 20 世纪 70 年代,基因拼接只能由微生物学领域的少数精英专家进行,但 CRISPR-Cas9 技术现在使得基因修饰成为大多数专业遗传学家都能够完成的事情。事实上,CRISPR 或 CRISPR 科学家可能无法阻止;关于转基因儿童模糊的好处的有力论证,以及对这些狂妄自大行为的愚蠢的常识,与法律法规一样重要。
科学正在快速发展,正如“先发制人”的激励措施一样。1980 年,一位名叫马丁·克莱恩的加州大学洛杉矶分校研究人员首次未经授权尝试对活人进行基因修饰。2002 年,意大利生育医生塞维里诺·安蒂诺里和生理学家帕诺斯·扎沃斯,以及奇怪的雷尔教,分别声称创造了世界上第一个克隆婴儿,这个想法是可信的,因为多莉羊在 1996 年被克隆了——尽管从未发现过可爱的克隆体。最近的中国研究人员声称创造了第一个基因工程婴儿的案例只是这种野心的延伸,而不是最后一个会寻求用挑衅性的流氓科学引起轰动的科学家。
除了相对容易使用之外,还有更多可供利用的遗传信息。考虑一下 Danielle Posthuma 在 2017 年在《自然遗传学》中发表的研究,该研究将 52 个基因与人类智力联系起来(尽管没有哪个单一变异对智力的贡献超过了单个百分点的一小部分)。大学申请者会开始将他们的 23 and Me 结果钉在他们的入学申请上吗?父母会寻求在实验室中设计更聪明的孩子吗?我想说服你,这是一个愚蠢的差事。事实上,精神障碍的风险分布也越来越被认为涉及数百或数千个基因变异。因此,尽管科学家们的野心显然表明了改善我们基因组的意愿——并在《千钧一发》、《侏罗纪公园》、《天外细菌》和玛丽·雪莱的《弗兰肯斯坦》的神话中被编纂——但现实是遗传风险和优势并不像计算机电路那样直接。
实际上,基因修饰更成问题的问题与生物技术的自由主义运动有关,而像计算机和国防技术一样,政府被期望资助生物技术研发(通过 DARPA、NIH、国防机构),但被敦促在监管和定价方面发挥更有限的作用,而劳动力则被驱使到最低水平,价格则被驱使到最高水平。例如,第一个用于对抗癌症的基因工程 T 细胞的定价为 475,000 美元。我们这个时代生物技术监管的最大伦理考验不是它将如何阻止转基因婴儿的创造,这可能是改善不明确的冒险,而是它如何与生存者的公平和待遇相关。