分子生物学家Merlin Crossley写道除了技术之外还有很多事情要考虑

2019-08-12 09:44:32

尽管有报道说两个转基因婴儿已经在中国出生,但我认为你很快就会看到设计师的婴儿。这不仅仅是因为许多国家的法律以及其他国家的科学规范阻止了这一点,而是出于一个更简单的原因:基因组编辑技术已经并且将永远具有限制。限制与技术本身无关,而与人类基因组的内在复杂性有关。

此外,程序的成本和风险将超过可预见的未来的利益。

有些人可能会怀疑这一点。但请记住,自20世纪90年代以来,制造转基因小鼠成为常规,并且自20世纪90年代以来已经克隆了动物(遗传“拷贝”)。然而,直到CRISPR婴儿的宣布 - 仍未得到同行评审的出版物证实 - 没有可靠的尝试将遗传技术应用于可行的人类胚胎。

多年来一直有关于设计师婴儿的讨论,但在我看来,他们将会非常非常罕见地停留一段时间。

宝贝007

让我们看一个假设的案例研究。想象一下,你想要建立一个家庭,并希望你的孩子看起来像最新的詹姆斯邦德。你问生育医生她是否可以进行一种“遗传手术”来改变胚胎的基因。

简单来说,她不能。你将不得不改变成千上万的基因。首先,没有人能够确定哪些基因会导致这样的结果。其次,从实际的角度来看,CRISPR只允许研究人员一次改变少数基因。

所以你再想一想。也许你想象你的宝宝有杰西威廉姆斯的眼睛,或Jay-Z的头发?遗传外科医生仍然不能保证成功。即使只是眼睛和头发的颜色是复杂的遗传相互作用的结果。

也许你宁愿养育一个体育巨星,比如网球运动员Karolina Pliskova(身高1.86米)。有一天,通过调节控制生长激素的基因,可以“设计”具有这个高度的女儿。但同样,多个不同的 - 背景 - 基因会产生影响,你不能确定水平是否合适。

这里的风险很大。除了道德规范之外,注射激素促进生长而不是玩基因会让你的孩子成长到不可预测的高度(加上其他未知后果)会更加简单。

这种糟糕的可预测性并不是由于基因组编辑技术的局限性 - 技术已经快速发展到这一点,并且无疑将在未来几年内进一步提升能力。相反,它是由于我们基因组中数以千计的基因之间的相互作用。

最重要的是,环境投入(我们开发的“培育”部分)和表观遗传效应(通常是对环境影响的细微化学修饰,影响某些基因的表达)会产生进一步的不可预测性。

由于这些原因,我们根本无法从某种美容基因外科医生的菜单中开始排序身体特征 - 更不用说试图改变心理特征,如气质或智力。

任何变化都涉及权衡问题。据报道,在中国出生的CRISPR编辑的婴儿旨在抵抗艾滋病毒。目前尚不清楚它们是否会 - 但即便如此,目前的知识表明它们也更容易感染 流感和西尼罗河病毒。这是由于编辑的CCR5基因在我们的免疫系统中发挥的许多作用。

人类进化中很少有“免费午餐”。一旦他们了解风险,很少有父母会与他们的后代进行一场反复试验。

预防遗传病

除了表面特征,即使使用CRISPR编辑来对抗严重的遗传疾病也不太常见。

在许多国家,遗传咨询已被用于降低传播遗传性疾病的风险,如Tay-Sachs(其中神经细胞中脂肪物质的积累导致瘫痪,痴呆,失明,精神病,甚至死亡)。

未来,如果父母患有或携带基因突变,选择生育孩子,他们可能会考虑进行体外受精(IVF),并且只接受未受影响的胚胎进行妊娠。在现有怀孕的情况下,产前诊断可以为父母提供他们可以用来帮助他们决定是否终止或可能纠正胚胎细胞的信息,如下所述。

在不久的将来,有可能在胚胎,儿童或成人的某些细胞内固定基因的水平上治疗一些遗传性疾病,而不是修改整个胚胎。在这里,相关细胞可以从体内取出,基因得到纠正,然后细胞再次注入。血液疾病,其中重要的携氧血红蛋白有缺陷,如镰状细胞病和地中海贫血,可能会在这治愈方式。

在肝脏和肌肉疾病的情况下,可以将携带基因组编辑剂的无害病毒注射到这些器官中。

只有极少数情况下,父母才会要求改变他们的胚胎。例如,镰状细胞病(导致贫血)或囊性纤维化(影响呼吸系统,消化系统和生殖系统)。每种疾病都来自相关基因的两个受影响的拷贝:每个父母一个拷贝。如果父母双方都受到这些疾病之一的影响 - 鉴于这些疾病是如此罕见,这是不可能的,但可能 - 他们唯一的选择是生育一个未受影响的生物孩子将是基因编辑。

但人们仍然不会开始编辑胚胎的基因组,因为我们不仅要权衡利益,还要权衡风险。风险很重要 - 因为如果发生意外的遗传变化,并且出现意料之外的后果,它不仅会影响到孩子,也会影响后代。

目前,科学家们普遍认为,除非我们对评估风险的技术有足够的了解,否则不要考虑修改人类胚胎,除非有社会参与。

社会必须决定

但似乎这种共识最近被打破了。有人担心,就Jiankui He在人类胚胎中使用CRIPSR而言,我们无法确定编辑的功效或对基因组进行任何意外更改的后果。(自他最近出现在基因组编辑峰会以来,他显然已经失踪了)。

我不希望许多其他科学家现在跟随他的道路。

将来可能会出现这样的情况,即携带严重遗传疾病基因的父母确实通过基因编辑寻求未受影响的孩子,也许社会会批准这种选择。我们在哪里绘制用于编辑较不严重但也众所周知的遗传变异的线仍有待确定。在更遥远的未来,可能会考虑实际的遗传增强,但我认为对Jiankui He工作的反应使得这种反应更少而不是更有可能。

目前,CRISPR基因组编辑仍然是一项革命性的技术,正在改变生物学研究,并将有许多医学和农业应用。同样清楚的是,与基因组测序,遗传隐私和歧视相关的不同进展将在未来几年给我们带来许多监管和道德挑战。

但我不希望与已经长大成人的设计师婴儿辩论这些问题。在大多数情况下,这仍将是科幻小说。对话

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