“基因剪刀”能剪出“完美人類(lèi)”嗎?
健康、聰明、美麗……這些人人向往的優(yōu)良品質(zhì),能夠完美集成在一個(gè)人身上嗎?在生命之初的胚胎階段,基因編輯技術(shù)的運(yùn)用,能夠完善基因的表達(dá)和功能,減少先天性疾病、顯現(xiàn)優(yōu)質(zhì)性狀,甚至“完美人類(lèi)”的誕生都有可能。
一些先鋒科學(xué)家希望通過(guò)研究,在未來(lái)10年內(nèi)合成一個(gè)完整的人類(lèi)基因組。當(dāng)然,涉及人類(lèi)基因的研究必須經(jīng)歷嚴(yán)格的倫理審視;蚓庉嫾夹g(shù)目前不能逾越紅線,用來(lái)制造“完美人類(lèi)”。
人類(lèi)將編寫(xiě)“生命天書(shū)”
什么技術(shù),3次入圍頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》雜志評(píng)選的年度十大突破,更成為《科學(xué)》和《自然》雜志雙雙關(guān)注的焦點(diǎn)?
什么技術(shù),興起僅3年就風(fēng)靡全球生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu),成為人類(lèi)可能改造自身的利器?
答案是:“基因剪刀”。
“基因剪刀”的正式學(xué)術(shù)名稱(chēng)是基因編輯技術(shù)。
眾所周知,脫氧核糖核酸(DNA)是重要的遺傳物質(zhì),它呈螺旋互繞的雙鏈結(jié)構(gòu),在DNA鏈條上,一個(gè)具有某種功能的片段就是基因。基因編輯技術(shù)可以斷開(kāi)DNA鏈條,對(duì)其進(jìn)行改動(dòng),然后重新連上,就像人們寫(xiě)作時(shí)編輯文字那樣。由于對(duì)DNA鏈條有剪斷操作,它又被形象地稱(chēng)為“基因剪刀”。
基因組常被稱(chēng)作是“生命天書(shū)”。1990年至2003年,美英法德日中六國(guó)科學(xué)家共同實(shí)施了“人類(lèi)基因組計(jì)劃”,推動(dòng)了基因測(cè)序技術(shù)發(fā)展,掌握了閱讀“生命天書(shū)”的能力。
“基因剪刀”的出現(xiàn),使得科學(xué)家們可以編寫(xiě)“生命天書(shū)”。
今年6月,全球25名基因研究領(lǐng)域的科學(xué)家聯(lián)名在《科學(xué)》雜志上宣布,今年內(nèi)將啟動(dòng)“人類(lèi)基因組編寫(xiě)計(jì)劃”,目標(biāo)包括在10年內(nèi)合成一個(gè)完整的人類(lèi)基因組。
“我們希望更好地了解人類(lèi)基因組,并推動(dòng)基因編輯和合成技術(shù)的發(fā)展!30歲的中國(guó)學(xué)者楊璐菡對(duì)新華社記者說(shuō)。她是“人類(lèi)基因組編寫(xiě)計(jì)劃”最年輕的發(fā)起人之一,目前在哈佛大學(xué)從事基因研究。
全球最流行的“基因剪刀”是2013年興起的CRISPR-Cas9技術(shù),主要發(fā)明者之一是出生在石家莊的美籍華人科學(xué)家張峰。
生命完善的新藍(lán)圖和新倫理
“基因剪刀手”們將把我們帶向何處?未來(lái)的生活會(huì)有多大改變?這也是普通百姓關(guān)心的實(shí)際問(wèn)題。
從近期來(lái)看,基因編輯技術(shù)可促進(jìn)相關(guān)醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展,將為治療疾病開(kāi)辟新的途徑。例如黃軍就的研究成果為治療一種在中國(guó)南方兒童中常見(jiàn)的遺傳疾病——地中海貧血癥提供了可能,而盧鈾將開(kāi)展的臨床試驗(yàn)是試圖通過(guò)修改免疫細(xì)胞的基因來(lái)達(dá)到治療肺癌的目的。
目前,全球具有器官移植需求的病人不在少數(shù),而捐獻(xiàn)的器官數(shù)量有限。異種器官移植也被“人類(lèi)基因組編寫(xiě)計(jì)劃”列為6個(gè)先導(dǎo)項(xiàng)目之一。
科學(xué)家們正在研究如何用豬培育可供移植的器官。目前的技術(shù)障礙之一是豬體內(nèi)存在一些有害基因,可能給人類(lèi)帶來(lái)新的疾病。2015年,楊璐菡等科學(xué)家使用基因編輯技術(shù),去除了豬基因組中62個(gè)有害基因,掃清了豬器官用于人體移植的一大障礙。
“我們通過(guò)編輯基因組更好地了解我們的生命密碼,指導(dǎo)我們預(yù)防、治療疾病!睏铊摧照f(shuō)。
從遠(yuǎn)期來(lái)看,基因編輯技術(shù)可能開(kāi)啟一個(gè)現(xiàn)在無(wú)法想象的全新世界。最典型、也是最受質(zhì)疑的就是關(guān)于創(chuàng)造生命或創(chuàng)造人類(lèi)的問(wèn)題。
早在2010年,美國(guó)基因組研究先驅(qū)克雷格·文特爾等人就曾合成一個(gè)包含約100萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的細(xì)菌基因組,并將其移植到細(xì)菌體內(nèi)工作。這是在全球首次制造合成生命,引起科學(xué)界轟動(dòng)。
“人類(lèi)基因組編寫(xiě)計(jì)劃”的目標(biāo)之一是合成一個(gè)完整人類(lèi)基因組。人類(lèi)基因組有約30億個(gè)堿基對(duì),合成難度很大。
需要說(shuō)明的是,“人類(lèi)基因組編寫(xiě)計(jì)劃”只是提出合成人類(lèi)基因組,并不涉及胚胎,沒(méi)有提議在基因組基礎(chǔ)上制造所謂的“無(wú)父母嬰兒”。盡管如此,仍然多有倫理方面的質(zhì)疑。涉及人類(lèi)基因的研究必然要經(jīng)歷嚴(yán)格的倫理審視。
2015年底,中美英等多國(guó)科學(xué)家和倫理學(xué)家在華盛頓舉行“人類(lèi)基因編輯國(guó)際峰會(huì)”。會(huì)后聲明劃出的紅線是,禁止出于生殖目的而使用基因編輯技術(shù)改變?nèi)祟?lèi)胚胎或生殖細(xì)胞。這意味著,用“基因剪刀”幫助自己治病可以,但不能用它來(lái)制造完美的下一代。
“人類(lèi)基因編輯國(guó)際峰會(huì)”的參與者也達(dá)成共識(shí),認(rèn)為“對(duì)生殖細(xì)胞編輯的臨床使用應(yīng)定期評(píng)估”。
“基因革命有兩波熱潮,第一個(gè)浪潮是讀基因,也就是基因測(cè)序;第二波是編輯基因組,”楊璐菡對(duì)新華社記者說(shuō),“從科技發(fā)展的角度來(lái)說(shuō),‘基因剪刀’只是基因修改技術(shù)的開(kāi)始,我們?cè)诠ぞ叩男阅芎蛻?yīng)用上還有很大想象空間。”
。ㄓ浾邚埪 據(jù)新華社北京8月7日電)
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