「編輯」DNA的科技 該不該用來訂製嬰兒？

2016年11月，中國腫瘤學家盧鈾及其團隊完成了全球首例基因編輯人體臨床試驗，他們希望找到有效的「癌症殺手」！與此同時，一場世界範圍的爭論則愈演愈烈——我們有了能「編輯」DNA的科技，讓消除疾病和拯救生命成為可能，但它該不該用來訂製人類孩子的身高、膚色、性別和未來呢？

編輯/吳佩霜 撰文/Fiona McDonald

編譯/Mandy 設計/丁振穎

今女孩Olivia已經等了4年多。這種對「治癒」的等待從她出生就開始。

2012年，Kate McMahon和丈夫Tim把女兒Olivia從醫院帶回家，就漸漸意識到了女兒有些「與眾不同」——經常沉浸在自己的世界裡，對一切都漠不關心。對Olivia來說，同齡小朋友很快掌握的簡單技能她學起來卻很艱難。Kate知道「 Olivia的成長出了點問題」，不過她和丈夫更傾向於相信「或許錯過了什麼，但最終會回歸正軌」。

差不多一歲的時候，Olivia因為下呼吸道感染進了醫院。一年之後，她被診斷出患有罕見的Kleefstra綜合征——一般由於部分或全部基因片段丟失導致，癥狀多種多樣，常見的有發育遲緩、肌肉鬆弛以及智力障礙。

而Olivia的疾病則是由於偶然間出現的基因「拼寫」錯誤。你可以把基因想像成一行行的長代碼，錯誤輸入幾個字難以避免，只是當bug出現在重要的位置，就會導致疾病。

Olivia現在四歲多，幾乎能行走，認得少量字——這大概只有50%的Kleefstra綜合征患者能夠做到。某種程度上，Olivia和其他同齡孩子差不多，她喜歡動畫片《粉紅豬小妹》，也喜歡在客廳正中抓住媽媽的手跟著Taylor Swift的歌跳舞。但「還是有很多挑戰。她的感官不堪重負，分不清各種不同的材料；一些行為呈現強迫性神經官能症的癥狀；改變常規能輕易讓她崩潰……我們的未來充滿不確定性。」Kate和Tim聽說科學家正在研究一種突破性的新工具，能夠「編輯」那一截導致病症的基因「拼寫」錯誤。

這個新工具叫做CRISPR-Cas9 系統，也被稱為「基因魔剪」，允許科學家以此「編輯」DNA，有效地改寫人類基因組從而「刪除」疾病。四年前被發現後，CRISPR就以「光速」發展成為人類最驚人的研究成果之一，它不僅有望治癒Olivia的Kleefstra綜合征，還有可能根除其它成千上萬的疾病，包括癌症、自閉症和艾滋。與此同時，CRISPR能夠改變DNA的力量在科學界引起了大範圍的討論，甚至是恐慌。

第一隻基因工程動物多利羊誕生20年後的今天，我們與《變種》一般變異的未來越來越近了嗎？

從20 世紀70 年代人類首次認識到自己能夠操縱基因開始，科學家們就開始拚命地嘗試刪除癌症、唐氏綜合征、肌肉萎縮等患者細胞內生病的基因，實際上的推進比所有的預測更艱難。但CRISPR不一樣。

描述它用途的論文首次發表在2012年8月，由加州大學伯克利分校分子及細胞生物化學教授 Jennifer Doudna和法國科研人員 Emmanuelle Charpentier合作完成。科學家過去想要「修飾」DNA的時候，每次都必須創建新的「剪刀」。但CRISPR 系統如同一套通用的工具，想要在何種情況下「修飾」何處的DNA，它都能精確完成。

2013 年，科學家已經開始使用這種技術編輯鼠類的基因。有的實驗室開始用CRISPR 去除癌症相關的基因，比如BRCA1——Angelina Jolie攜帶的乳腺癌基因——同時治療遺傳性病症，包括貧血和囊細胞纖維症。大量積極的結果持續出現。接下來的幾年間，科學家從受感染細胞中「刪除」了艾滋病毒、還治癒了鼠類的杜氏肌營養不良症。

2014年，科研人員表示他們可以用CRISPR從基因層面設計靈長類動物。Jennifer教授開始失眠，她在糾結向世人展現這種技術所帶來的潛在影響。CRISPR順利發展成挽救生命的工具之際，全球數以萬計的研究人員都在以此進行實驗，它被濫用的可能性也逐漸成為焦點。

如果一個國家開始在疾病研究之外去「編輯」人類，諸如瞳孔顏色、發色甚至是智商，將會發生什麼？誰能夠判定什麼時間、什麼程度是越界了？「它提出了一個最根本的問題：我們如何看待人類的未來，我們是否會採取戲劇性的舉措『修飾』我們的生殖細胞，甚至在一定程度上控制我們的遺傳命運？這使人類面臨巨大的風險。」幹細胞專家George Q. Daley在《科學》雜誌撰文。

「社交媒體上，很多人發問——「我們應該讓猛獁象復活嗎？」以及「人們應該用這種技術消滅一個人類認為有害的物種嗎？」

2015年3月，以Edward Lanphier為首的幾位科學家，為《自然》雜誌寫了一篇文章，警告科學界推進這種技術的速度過快了。一個月後，中國一個致力於治癒血液紊亂疾病的團隊，用CRISPR編輯了人類胚胎，並發表全球首篇基因編輯人類胚胎論文，引發行業震動，甚至有人稱「如同打開了『潘多拉的盒子』」。之後在TED的演講里，Jennifer說：「基因造人還未出現，但明顯已不再是專屬於科幻小說的情節了。」

這聽起來可能像《星際迷航》里腦洞大開的某種技術，但大部分科學家都認為十年之內醫院將會開始使用某些形式的 CRISPR 療法。這是Kate 和 Tim McMahon去年在一場關於治療Kleefstra綜合征的會議上聽到的。

用或者不用？這是個問題

兩個孩子的母親Emily Shepherd相信CRISPR所帶來的益處值得去冒險。她六歲的兒子Louis 患有Usher綜合征，這是一種基因突變導致的耳聾，同時他還患有色素性視網膜炎——這會讓他逐漸失明。科學家已經開始在小白鼠身上用CRISPR治療眼盲。

「每一天Louis 的視力都越來越差，直到最終消失。除非你也有個這樣的孩子，否則你不能徹底理解並感同身受。」Louis 有個夢想，長大後想做火車司機，但她實在不忍心告訴兒子：「對一個即將失明的人來說，這不是最佳的職業道路。」Emily知道人們關注CRISPR 存在的倫理問題，但她相信科學界會自我調節。與此同時，「你只想要個健康的寶寶。如果存在這樣的技術，而且已經可以使用，看著每日都要與生活做鬥爭的孩子，你還會有什麼異議嗎？」

同樣有兩個孩子的Lara Flanagan是位單身母親，她的兒子和女兒都有MEN2a 綜合征，即多發性內分泌腺瘤，甲狀腺被摘除，時刻面臨著其它組織患癌的風險。「對此惱火的人們應該站在我們的立場上，設身處地地考慮，人們需要認識到我們的孩子在面對什麼樣的挑戰。」當下幾乎每個人用CRISPR都是想治癒疾病、改善生命。

但假使人們懷有不正當的目的去使用CRISPR，又會發生什麼？這是個無法迴避的假設，每一次科研人員在CRISPR上有了新進步，也讓他們離「改變後代」更近一步。最佳的情況是，科學家能夠設計抵禦疾病和肥胖的寶寶；而糟糕的設想是，他們能夠挑選並且「製造」下一代的人類。

目前在大約40 個國家裡，編輯胚胎基因的項目都是違法的。理由是：編輯胚胎改變的不僅僅是一個個體，它創造出的基因變化將會遺傳給後代。同時，我們對於改變特定的基因，未來到底有什麼副作用還一無所知。

沒有人能回答：相對於益處，這種技術到底會不會帶來更多壞處？「幾乎每晚我都躺在床上問自己這個問題：當我在90歲時回首當初，我會因為這個技術所實現的東西而感到快樂嗎？或者我會希望我從沒發現它？」Jennifer坦言。2015年12月，美國國家科學院、美國國家醫學院、中國科學院和英國皇家學會邀請了近500位科學家，探討CRISPR是該被禁止還是應用於人類。最後他們決定研究應當繼續：潛在的益處太過巨大所以不能丟棄，但他們需要在「用於常規細胞」和「用於胚胎」之間劃清界限。

研究在繼續。2015年年初，英國允許弗朗西斯·克里克研究所將CRISPR用於胚胎，研究怎樣減少流產及提升試管受精（ IVF）的效果。在澳大利亞，國家健康與醫療研究局管控人類胚胎實驗發言人表示，在澳大利亞境內將CRISPR用於胚胎實驗是違法的，但他們可能會給研究人員頒發一些類似的暫時性許可，前提是項目能帶給公眾巨大的利益。

對於Kate來說，她的答案還不確定，「我不想讓Olivia變成另外一個人。我愛她，她也教會了我們許多。但我更想要她能做些別人習以為常的事，比如開車或找一份工作，甚至只是在公園裡散散步。」

TIPS：CRISPR為什麼能改寫DNA?

人體由千千萬萬的細胞構成，每個細胞里的DNA攜帶遺傳信息，上面有一些叫做基因的片段。正是這些決定了一個人會有棕色的眼睛、黃色的皮膚、黑色的頭髮……它們就是我們身體里一切的藍圖，規定了每一種細胞負責做什麼。基因就像人體的代碼。我們的細胞分裂時，代碼就會「重新輸入」，偶爾會出現錯誤。有些錯誤無傷大雅，有些則不。

而CRISPR 就像Microsoft Word里的「剪切」和「粘貼」工具，能夠刪除、修改「錯字」，或者加入一小段其它的東西。這個系統其實來自自然，是某些細菌和病毒戰鬥時產生的免疫武器——當病毒入侵之際，人體的細菌會想辦法消滅它。科學家掌握的是依靠一種蛋白Cas9，在一種叫做RNA的「導航」指導下，尋找到出錯的DNA，剪斷並修改序列，來治癒疾病。