人類控制身體的新篇章——人工培育良種嬰兒
科學家們正在想辦法為未來孩子編輯DNA。
如果有人設計了一種創建基因工程嬰兒的方式,我認為George Church會知道。
在哈佛醫學院校園的迷宮式實驗室,你會發現研究人員為大腸桿菌提供一種從未見過的新遺傳密碼。在另一個拐角處,其他人正在執行一個使用DNA工程來複活猛獁象的計劃。Church喜歡這樣講:「我的實驗室是一個新技術起源的中心,人類可通過再創造以適應自己。
去年6月份我拜訪實驗室時,Church建議我和一位叫楊盧含(直譯名)的年輕的博士後科學家進行交談。她是從北京招聘過來的,是開發強大的新型DNA(稱為:CRISPR-Cas9)技術的關鍵人物。他們兩個合夥成立了一家小型生物公司,為豬和牛的基因組工程設計,滑入有益基因,編輯去除不好的基因。
機會到了,我趁機問了一個關心的問題:對人是不是也可以做?是否能夠改善人類基因庫嗎?楊給了肯定的回答。儘管大多數主流科學的立場是,這種干擾是不安全的,不負責任的,甚至是不可能的。事實上,哈佛實驗室正在進行一個項目,以確定如何實現。她把打開了一個名為「種系編輯會議」的PPT。
這是一個改變人類遺傳的技術方案。 「種系」是生物學家對蛋和精子的術語,兩者結合形成胚胎。編輯這些細胞或胚胎本身的DNA,可以糾正疾病基因並將這些遺傳修復傳遞給子孫後代。這種技術可以用來消除家族的病源,如囊性纖維化。還有可能添加免受感染的終身保護基因,如阿爾茨海默氏症的基因。
種系工程給高端人士提供了人工培育良種嬰兒的途徑,只為那些負擔得起的人。想要一個藍眼、金髮的孩子?為什麼不設計一群高智商的、未來可以成為領導者和科學家的人?
在最初開發三年後,生物學家已廣泛使用CRISPR技術作為一種替代DNA的工具。它非常精確,預計將成一個有前景的基因療法,對尤其是那些患有致命性疾病的患者。想法是這樣的:內科醫生可直接修正缺陷基因,比如在鐮狀細胞性貧血患者的血細胞中(參見「基因組手術」)進行操作,且那種基因治療不會影響生殖細胞,DNA的變化也不會傳給子孫後代。
相比之下,種植工程所產生的遺傳變化會被傳遞。但這個想法卻令不少人反感。目前為止,謹慎和道德上的關切已經佔據上風。十幾個國家(不包括美國)已經禁止了種植工程,科學社會一致認為這樣做太危險。歐盟人權與生物醫學公約表示,篡改基因庫是違反「人的尊嚴」和人權的罪行。
不過,所有這些聲明都是在真正可行的精確設計種系之前作出的。現在,使用CRISPR是可能的。楊描述的實驗其實並不簡單:研究人員希望能夠從紐約的一家醫院獲得一例由BRCA1基因突變造成的卵巢癌手術。再與哈佛實抗衰老專家大衛·辛克萊(David Sinclair)的實驗室合作,提取可在實驗室進行生長和分裂的未成熟卵細胞。楊將使用CRISPR在這些細胞中校正BRCA1基因的DNA。
後來,楊告訴我,不久之後就退出了該項目。她的實驗是否順利進行也不得而知。不管這個特定實驗的命運如何,人類種系工程已經成為一個新興的研究概念。美國至少有三個中心正在研究該課題,中國、英國的科學家以及總部設在馬薩諸塞州劍橋的一家名為OvaScience的生物科技公司也在研究。
所有這一切意味著,種系工程比任何人想像的都更遠。
波士頓IVF創始人之一的梅勒·伯格(Merle Berger)說:「你所說的是全人類的一個主要問題,波士頓IVF是世界上最大的生殖診所網路之一,每年幫助超過一千名婦女懷孕。 「這將是我們領域發生的最大的事情。」Berger預測,修復嚴重遺傳性疾病的基因將獲得廣泛的公眾認可,但是使用這種技術的做法也會引起公眾的嘩然。因為「每個人都會想完美的孩子」:人們可能從選擇眼睛顏色,到最終智慧選擇。 「這些都是我們一直在談論的事情,」他說。 「但是我們從來沒有機會做到這一點。」
使用CRISPR編輯人胚胎有多容易?加利福尼亞大學伯克利分校生物學家詹妮弗·杜德納(Jennifer Doudna)表示:「任何具有分子生物學技能和處理胚胎知識的科學家都能夠做到這一點。」2012年,他曾和加州大學生物學家共同發現了如何使用CRISPR編輯基因。
不過,CRISPR也並不完美。在波士頓地區的其他地方,科學家們正在探索一種不同的方法來設計種系,這在技術上要求較高但可能更強大。這種策略將CRISPR與幹細胞相關的發現相結合。包括Church在內的幾個中心的科學家認為,他們很快將能夠使用幹細胞在實驗室中產卵和精子。與胚胎不同,幹細胞可以生長和繁殖。因此,他們可以提供一個大大改進的方式來創建CRISPR編輯的後代。方法如下:首先編輯幹細胞的基因。第二,把它們變成雞蛋或精子。第三,生產一個後代。
早在12月17日,一些投資者在哈頓的本傑明酒店的奧斯科的商業演示中就看到了這項技術。該公司成立於四年前,旨在將總部設在哈佛的David Sinclair的科學工作商業化,並與1月成功籌集1.32億美元新資本。
Sinclair,是去年被評為「世界上最具影響力的100人」之一,來自澳大利亞。他向華爾街透露了他所理解的「真正改變世界」的發展。他說,人們會及時回顧這個時刻,並將其認定為「人類如何控制身體的新篇章」。因為這可以讓父母決定「何時生孩子以及生怎樣的孩子。」
原創編譯:梓色揚光
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