連失兩項諾獎背後，CRISPR基因編輯技術讓全人類恐懼改造自身了嗎？

北京時間2017年10月4日18點左右，諾貝爾獎官網公布2017年諾貝爾化學獎得主，瑞士的雅克杜博切特、美國的約阿西姆弗蘭克和英國的理查德亨德森因開發低溫電子顯微鏡獲獎。

而此前的大熱門CRISPR/Cas9基因編輯技術繼錯過10月2號的諾貝爾生理學醫學獎後，三天內憾失第二座原本被廣泛看好的諾貝爾獎。

華大基因研究院院長、國家基因庫執行主任徐迅此前曾在接受造就專訪時說：「（如果CRISPR/Cas9基因編輯技術）沒有獲獎，很有可能是CRISPR/Cas9的價值還沒缺少時間證明。」

解讀獲勝者的文章你們已經看過很多了，造就倒想帶領大家研究一下這個還不為大多數人所知道的所謂「失敗者」。

毋庸置疑，CRISPR/Cas9基因編輯工具的問世徹底改變了生物技術領域。由於操作簡便，成本較低，它已成了目前最受歡迎的基因編輯技術，並且廣受科學家和投資人的擁躉。

在實際應用層面，它已經得到了NIH下屬重組DNA諮詢委員會的一致通過，獲批用於人體應用。近期，我們也看到了它成功完成了對人類胚胎的編輯。

但造就認為，阻礙CRISPR/Cas9基因編輯技術獲得諾獎的主要原因，還是在於各界的過多爭議，中科院生物化學與細胞生物學研究所研究員胡榮貴就曾表示：「所有用過CRISPR技術的人都知道，CRISPR作為基因編輯技術技術還未達到完美。」

而法律和倫理學家們也對這樣的研究爭論不一，但大多數都贊同在將改造胚胎植入到人體之前，應該進一步討論這項技術大規模應用後所帶來的倫理和法律後果。

作為面試不久的新型技術，憾失兩項諾貝爾獎的CRISPR/Cas9基因編輯技術還亟待更多考驗，但人類改造自身的大門無疑已經被打開了，無論你是支持還是恐懼。

造就曾在2017年2月份就對該項技術的前景和利弊做過詳細分析探討，現在應該讓更多人了解知道。

全文如下：

美國權威報告建議允許編輯人類基因，這個問題你怎麼看？

翻譯 | 何無魚 來源 | Vox

生物技術在過去幾年進步神速，科學家現在能夠以越來越高的精度對動植物基因進行編輯。使用CRISPR/Cas9這樣的新技術，科學家已經向世人展現，他們可以修改基因，創造出不長角的牛或是不容易氧化變色的蘑菇。

但真正的大問題是，我們是否要在人類身上使用基因編輯工具，以消除遺傳疾病或增強人的能力？

我們能否創造出「設計嬰兒」（designer babies），這已經不存在無法克服的技術障礙。

相反，問題在於我們是否應該那樣做。

這是一個道德問題，也是一個政策問題。

2017年2月，美國國家科學院（National Academy of Sciences，以下簡稱NAS）就該問題發布了一份長達261頁的研究報告，題為《人類基因編輯：科學、倫理和治理》。

這是迄今最全面的相關研究報告之一，其中考察了新型基因編輯技術的潛在應用前景，以及為什麼科學家應該謹慎行事。

這份報告給出的建議非常非常令人意外，它認為在條件高度受限的情況下，美國應該允許科學家從事編輯人類活胚胎的研究——這個結論無疑會引發爭議。

特別是，該報告認為，在有很大可能可以防止嬰兒罹患嚴重遺傳疾病而且不存在「合理替代方案」時，編輯人類精子、卵子和胚胎的臨床試驗應該得到允許。

與此同時，撰寫這份報告的專家組表示，美國目前應該絕對禁止為增強能力（比如讓人變得更加強壯或更加聰明）而編輯胚胎，直至社會對相關倫理難題（比如加劇貧富差距的風險）的討論變得更加成熟。這份報告對在其中產生影響的問題進行了深入討論，且讓我們探查一番。

我們可能想要編輯人類基因的四大原因

這份報告首先對當今可用的所有強大生物技術工具進行了評估，其中包括ZFNs、TALEN和CRISPR/Cas9。雖然技術細節各有不同，但這些技術「能夠以高頻率和相當高的精度被用來精確地改變基因。」下面的圖表展示了CRISPR/Cas9的工作機制。

CRISPR工作機制的簡明示意圖

科學家之所以想要對人類遺傳物質進行編輯，這裡面有四大原因——按照從爭議最小到爭議最大的順序分別是：

1）實驗室中針對人類細胞的基礎研究。這一個很簡單，科學家使用TALEN或CRISPR這樣的技術，編輯培養皿中人類細胞的遺傳密碼，以搞清楚我們的分子過程如何運作，或者更好地了解基因的作用。科學家可能會對「體細胞」（比如皮膚和肝細胞之類的非生殖細胞）或「生殖細胞」（卵子或精子）進行編輯，但這些實驗永遠不會產生活胚胎，或是改造活人。

這是必要的基礎研究，跟科學家數十年來所做的並無太大不同。NAS的報告認為，現有的指導原則應該已經足以管理這些行為。這裡沒有太大的爭議。

2）臨床試驗中對活人體細胞進行基因編輯。然而，科學家也對使用基因編輯技術治療人類疾病越來越感興趣。去年6月，美國國家衛生研究院（National Institutes of Health，以下簡稱NIH）批准了首個使用CRISPR治療癌症的臨床試驗。

來自賓夕法尼亞大學的科學家將提取18位癌症患者的免疫細胞，通過基因編輯使它們能夠更高效地攻擊癌細胞，然後再把它們重新注入患者體內，並觀察效果（該試驗的主要目的在於探究CRISPR技術的安全性）。

隨著基因編輯技術不斷改進，這種「基因療法」將會變得越來越普遍。NAS的報告列出了一份長長的名單，其中都是基因編輯技術未來的潛在應用。

以下是摘錄內容：

報告認為，這其中沒有任何令人不安的重大倫理問題，因為這隻涉及修改體細胞（即非生殖細胞），而改變後的特徵並不能傳給後代。

然而，報告也提醒說，基因編輯技術仍不完美，它們有時候可能無法達到預期的效果，會導致經過編輯的細胞發生隨機突變或者是出現其他「脫靶」效應。更重要的是，在哪些失敗是可以被接受的問題上，尚未制定出明確的安全標準。

因此，這份報告表示，NIH的監管者需要逐個審議科學家進行基因治療臨床試驗的提案。總的來說，最安全的做法是把細胞提取到患者體外進行編輯（這被稱為「離體」治療），因為這樣科學家可以更容易地檢查脫靶效應。

與之相比，在人體內部直接編輯細胞（這被稱為「體內」治療）仍然涉及到很多技術難題。

3）對精子、卵子和胚胎進行基因編輯，以消除遺傳疾病。到了這裡，就開始涉及存在重大爭議的東西。編輯成年人的免疫細胞是一回事（如果有地方出了差錯，其影響不會傳遞給下一代），編輯精子、卵子或胚胎（它們屬於「生殖細胞系」）以及製造可以代際傳遞的遺傳變化就是完全不同的另一回事了。

到了這個程度上，我們談論的不再是編輯人類個體，而是編輯人類整體。

目前，由於所涉及的潛在社會擔憂和倫理問題，美國食品及藥物管理局（FDA）和NIH都禁止開展編輯人類胚胎的研究。但其他國家，比如中國和英國，也在明裡暗裡進行著相關研究試驗，由此引發的關注無疑也越來越多。

在我們人類的基因組裡，單是某一個基因發生變異就足以引發成千上萬種遺傳病，比如亨廷頓舞蹈症（Huntington』s）。對很多家庭來說，基因編輯可能是防止孩子罹患特定先天疾病的唯一方法。

因此，專家組試圖在這裡取得一個平衡。他們認為，美國政府應該允許科學家開展編輯精子、卵子或胚胎的臨床試驗，但只能在高度受限的情況下進行。做這件事只能是為了防止「嚴重疾病」，而需要編輯的基因跟疾病之間需要存在令人信服的聯繫，且只有在沒有「合理替代方案」的時候才能實行。

此外，專家組還敦促進行嚴格監督，以及「持續評估健康和社會方面的效益和風險」。

專家組承認，這一建議很可能會引起爭議。有些人會覺得，對可發育的精子、卵子或胚胎進行編輯是違反倫理的。另一些人會注意到，「合理替代方案」和「嚴重疾病」都是含糊不清的概念。儘管如此，一些科學家會認為，這些指導原則太過嚴格，導致無法開展有用的研究。

此外，即便美國監管機構開了綠燈，我們也不清楚胚胎編輯會變得有多普遍。正如專家組指出的，「要開發這種技術實現安全和可預測的人體應用，仍然存在重大技術挑戰。」其結果是，專家組預測，「在可預見的未來」，我們不大可能看到太多以預防疾病為目的的生殖細胞系基因編輯。

4）為「增強能力」而編輯人類基因。當然，如果有朝一日科學家得以編輯活胚胎來消除疾病，可以想見，他們也能通過這種技術來增強人的能力，創造出更強壯、更聰明的嬰兒，或者定製藍眼睛的嬰兒。

NAS的報告指出，這種可能性引出了各種棘手的問題。

通過編輯基因來增強能力是否會加劇不平等現象？

這種能力增強是否會變得非常普遍，以至於變成強制性的措施，就像如今的疫苗接種？

父母應不應該擁有通過基因改造增強自己孩子的權利？為安撫宗教和文化方面的不安，針對基因編輯的監管法規應該走到哪一步？

還有沒有我們尚未想到的風險？（幾乎肯定有。）

這份報告得出的結論基本就是，作為一個社會，我們甚至還沒有圍繞這些問題展開認真的討論；政策制定者也沒有真正理解這些技術應該受到怎樣的監管。因此，專家組建議，「除了治療或防止疾病和殘疾之外，目前這個時候不應該進行出於其他目的的基因編輯。」

不過，說來容易做起來難。報告指出，預防疾病和增強能力之間的界線往往是模糊的。

通過基因編輯讓罹患肌肉萎縮症的患者增強力量，這可能沒有問題。但如果是改善天生力量弱於常人者的肌肉組織，那算不算違規？我們要在哪裡划下界線？通過基因編輯來改善膽固醇水平，那又怎麼樣？

就此而論，該報告指出，科學家和決策者將不得不好好考慮一下什麼是「正常」以及什麼是「增強」。

這份報告不會終結關於人類基因編輯的爭議

我們應該編輯基因嗎？

可以說，對於編輯人類基因什麼沒問題和什麼有問題，這份報告並沒有給出所有的答案——你要是期待得到所有答案，那就圖樣圖森破了。這是一場複雜的辯論，它將持續數十年的時間。

相反，NAS的專家組試圖制定出一些原則，為將來的討論提供指導。制定基因編輯的任何新監管法規都需要做到透明和開放，保證充分的公眾參與。

例如：「持續評估和公眾參與應該先於任何編輯生殖細胞系的臨床試驗。」以及：「把公眾參與納入到關於『增強』的人類基因編輯政策制定過程。」

對於什麼適宜及什麼不適宜，甚至連資深專家都有截然不同的看法。早在2015年，一組科學家在《自然》雜誌發表公開信，呼籲停止所有針對胚胎的基因編輯研究。

公開信的作者認為，這樣做的潛在好處仍然太過模糊，而其中的風險則太過巨大：

我們認為，使用現有技術對人類胚胎進行基因編輯有可能對未來世代造成難以預料的後果。結果可能非常危險，且在倫理上不可接受。這樣的研究有可能被用於非治療目的的基因改造。批評者還擔心，人們對於胚胎改造的反彈最終可能扼殺那些有前景的基因療法研究。我們擔心，公眾對這種非道德研究的強烈反對可能阻礙一個有前景的療法領域的發展，即做出不會遺傳給下一代的基因改變。

在接受《科學》雜誌採訪時，上述公開信第一作者愛德華·蘭菲爾（Edward Lanphier）對NAS報告建議在某些情況下謹慎允許編輯胚胎表示失望。

他說：「報告在缺乏自己所呼籲的那種公眾辯論的情況下就將語調改為支持。」

說到底，這份新報告不會對關於人類基因編輯的辯論起到一錘定音的作用，但NAS在引導美國政府政策方面向來很有影響力，而該報告在辯論中有力地支持了允許設計嬰兒——即使是在受限的情況下。?

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