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基因編輯:上帝的手術刀or潘多拉魔盒

主持人:田桐

主講人: 王立銘

王立銘:浙江大學生命科學研究院教授,美國加州理工學院博士。目前專註於研究神經系統和代謝系統的基礎科學。並在研究工作之餘出版了科普作品《吃貨的生物學修養》和《上帝的手術刀:人類基因編輯簡史》。

基因編輯技術進化史

大家可能都知道基因這個詞,但是基因這個詞到底代表什麼東西呢?可能不見得每個人都清楚。人類基因組含有約30億個DNA鹼基對,我們所有的遺傳秘密都蘊藏其中,因此一旦基因出了錯,就會引發嚴重的後果,這也就是所謂的遺傳疾病的來源。從20世紀中期開始的分子生物學革命,使人類在破譯基因的遺傳密碼方面不斷突破,於是也就自然而然地想到進一步通過修改基因來從根本上治癒疾病,隨著理論的不斷積累,基因編輯技術終於呼之欲出了。

所謂基因編輯,就是把基因錯誤的地方找出來,修改正確。那我們首先要做的就是開發一套工具,把這個出現突變的位置給找出來。之後,我們開發一個工具,把這個錯誤的鹼基給剪下來,再把一個正確的鹼基給補上去。然後這個錯誤的基因,就能被修改正確。有了這個技術儲備,我們就自然而然的會希望,利用這些技術手段,來修改基因治療疾病,預防疾病,甚至是改善我們人的狀況。

基因編輯的第一次已經是一個非常驚世駭俗的應用,就是艾滋病。目前世界上僅有一例病人,他的艾滋病得到了完全的治癒。這個病人叫Timothy Ray Brown,他有一個非常著名的外號,叫柏林病人。在患艾滋病幾年後,Brown又雪上加霜地患了惡性白血病,這兩個病加起來,基本上就宣告,這個患者馬上要死亡了。

當時他的主治醫師就提出了一個很大膽的想法,既然我們已經知道,艾滋病病毒侵襲的是,人體的免疫細胞,而艾滋病病毒要侵襲免疫細胞,需要找到免疫細胞上的,兩個比較重要的蛋白質,一個叫CD4,一個叫CCR5。 大家不需要真的關心這個名字什麼意思,但至少需要兩個,所謂的分子路標,才能找到人的免疫細胞。同時我們也知道一個很有趣的信息,就是在高加索人的這個人群里,差不多有1%的人,他的CCR5這個基因天生就是殘缺不全的,換句話說,就有1%的白人,是天生對艾滋病毒就有抵抗力的。因此,這個Brown的主治醫師就提出了一個很天才的想法,我既然要為他移植一些正常人的免疫細胞,那麼我乾脆就去找這個配型合適,同時體內CCR5這個基因,又天然存在缺陷的這麼一個配型的人,不就行了嗎。

這樣移植來之後,一方面一個正常人的骨髓,能夠治療他的白血病。另一方面,正常人的骨髓里的免疫細胞,天生就不能被艾滋病毒侵染,那麼這個病人的艾滋病毒也就沒法複製了。所以他相當於是一石二鳥,希望同時治癒他的白血病和艾滋病。結果經過一系列的骨髓移植之後,居然就成功了。因此這個柏林病人,也就成為有史以來第一個,艾滋病得到徹底治癒的患者。

這個例子之後,就鼓勵了非常多的醫生和科學家,來希望重複柏林病人的成功經驗。用這個方法來治療艾滋病。但是之後比較遺憾的是,目前為止還沒有得到成功,因此我們也可以猜測,在這個柏林病人的成功背後,一定也有一些我們還不知道的偶然因素。但至少大家可以想象,如果我們套用基因編輯的邏輯,我們可以做什麼樣的事呢?我們可以人為地把艾滋病病人體內,免疫細胞上的CCR5這個基因給破壞掉。使得這些病人的免疫細胞,從此就不再會被艾滋病毒侵襲了。這樣我們就不需要,專門找一個既得艾滋病,又得白血病的病人了。我們直接對艾滋病人動用基因編輯這把上帝的手術刀,修改它的免疫細胞,也許就能治療他的艾滋病。

到2014年的時候,這個方法真正進入臨床了。有一家公司進行了一項臨床試驗,做法就是就是把艾滋病人體內的免疫細胞拿出來,用基因編輯的方法,破壞掉他們這些細胞里的CCR5這個基因,然後再重新輸回艾滋病人的體內,希望用這個方法,阻止艾滋病毒,侵襲免疫細胞,治療這些人的艾滋病。結果,用一張圖來展示,我們知道在艾滋病人的體內,因為艾滋病毒的存在,免疫細胞都被殺死的七七八八了,免疫細胞的數量是非常低的,用綠線來表示。而在接受了基因編輯的治療之後,這些病人體內免疫細胞的數量,是有一個非常明顯的上升的,用紅線來表示。

當然了我必須得強調一點,就是這個治療方法,在2014年正式報道的時候,僅僅是二期臨床實驗。還並沒有正式上市,目前更多病人的,更精細的臨床研究,還在進行中,所以我們還在拭目以待,基因編輯的這第一次試水,是不是能取得很好的成功。

這些例子,能夠告訴大家的是,我們用基因編輯的方法,來治療疾病,確實已經不僅僅是理論上的可能性了。我們已經在現實中,開始動用這個技術,來實實在在地探索,治療疾病的可能性。

基因編輯會帶來什麼樣的未來?

關於基因編輯這個技術,未來可能會產生的影響,我們需要分別對利弊進行了一個分析。

好處當然我們可以用來治療疾病,特別是先天的遺傳疾病。如果已經患了遺傳病的夫婦來說,也可以幫助他們,能生出健康的孩子來,這是一個非常,大家都可以理解的,一個很自然的需求。也許未來也可以用來預防疾病。甚至用來可以改善人類自身的性狀。

如果一對夫妻都是單眼皮,他們會不會有一種天然的衝動,利用基因編輯的技術,修改和單雙眼皮修改的基因,讓自己的後代有雙眼皮呢?

大五行人格,包括比如說我們一個人,是不是內向,還是外向。我們是更有攻擊性,還有更友善等。這些因素,其實也有非常強的遺傳因素的參與。那麼所以,會不會存在這麼一個情況,就是夫婦為了希望自己的下一代,在這個社會裡有更強的競爭力,修改自己孩子的基因,讓他們具有更強的人格方面的特質呢?或者說特定的人格方面的特質呢?

人的智商幾乎完全是老天註定的,就是父母生出你的那一瞬間,就決定你的智商。那麼看到這麼一個結論,我們會不會馬上就有一個衝動就是利用基因編輯這個技術,去修改自己孩子的決定智商相關的基因,讓他變得更聰明呢?

但是反過來,這個技術的應用,也一定存在一些,潛在的危險因素,需要大家嚴謹地考慮的。比如說技術上的風險,因為一切技術都是有副作用的,就像我們吃的藥片一樣,那我們真的把這個技術,推向臨床的時候,我們需要考慮它的收益和風險,之間的比例到底有多大。同時也存在技術濫用,就是當這個技術我們用來治療疾病的時候,我們是不是允許它,應該直接用來預防疾病,甚至是來改善自身。

利用基因編輯開始治療疾病的時候,我們需要想一想,我們在多大程度上能接受,我們利用基因編輯技術,來預防疾病。又在多大程度上能接受,利用基因編輯來改善自己的,或者自己下一代的狀況,或者某些我們以為的優良性狀。這都是我們需要考慮的問題。

基因編輯與社會不平等?

基因編輯,會不會塑造永恆的社會不平等?首先我們要知道,人類社會從來就沒有平等過,我們也沒有幼稚到,認為人類社會,會在可預見的將來變得平等。

但是如果基因編輯有一天,真的應用到人類社會,也許就可以把所謂的社會不平等,真正地固定下來。可以想象,如果有一天我們真的可以,利用基因編輯來修改,人的基因,使得後代更強壯,更聰明,更好看的話,能夠率先利用這個技術的人,必然是有錢人。因為這個技術,一定是有使用的門檻。

是的,但只是一小部分有產階層,社會海洋中那條連通上下層的管道徹底中斷了。完成超等教育的人的智力比普通人高出一個層次,他們與未接受超等教育的人之間的智力差異,就像後者與狗之間的差異一樣大。同樣的差異還表現在許多其他方面,比如藝術感受能力等。於是,這些超級知識階層就形成了自己的文化,而其餘的人對這種文化完全不可理解,就像狗不理解交響樂一樣。超級知識分子可能都精通上百種語言,在某種場合,對某個人,都要按禮節使用相應的語言。在這種情況下,在超級知識階層看來,他們與普通民眾的交流,就像我們與狗的交流一樣簡陋了……於是,一件事就自然而然地發生了,你是個聰明人,應該能想到。」

「富人和窮人已經不是同一個……同一個……」

「富人和窮人已經不是同一個物種了,就像窮人和狗不是同一個物種一樣,窮人不再是人了。」

---劉慈欣《贍養人類》

那麼如果有錢人,通過基因編輯的手段,一代一代的讓自己的後代越來越聰明,越來越強壯,各種人格屬性越來越好,越來越好看,記憶力越來越強,認知功能越來越強的話,那麼窮人和富人的差距,是不是會通過基因編輯,永久地固定在遺傳物質里,再也不存在屌絲逆襲的可能性了呢?這個可能性,至少從理論上確實存在。所以把這個問題拋出來,希望有更多人來思考這個問題。

Q&A

問:怎樣看待基因檢測相當於科學算命?

答:我覺得也對,也不對。對於某些性狀來說,我們確實已經可以通過基因檢測的方法,來進行判斷。但是對於很多信息,比如說智商,比如說人格,比如說能長多高,能長多好看,這些性狀,我們每個人都關心,我們也確實知道,它和基因有很多關係,有很強的遺傳因素的貢獻。但是目前的人類的基因科學的研究,還不能告訴我們,到底是哪些基因,真正決定了這些性狀。從這個角度講,用算命這個詞也對,因為在我看來,算命也是一個很不靠譜的事。

Q&A

問:如何對待基因造就的就業歧視?

答:終極的就業歧視,就是拿到了全部基因組信息,同時又有能力解讀基因組信息,意味著什麼,這個背後,可能就有兩套邏輯來應對它。第一如果這天真的發生,那麼必然伴隨著對基因組信息,非常非常強有力的監管,絕不允許它隨意泄露給本人之外的任何第三方。第二我們可能就需要有些,類似於平權措施,保護,或者說支持這些,從基因組水平上,存在某種我們當時認為,是缺陷的人。或者說某種程度上,就是遺傳上的弱勢群體,支持他的發展,保護他的發展。

我覺得這兩套邏輯,可能在那一天都會需要。當然了,這個還是在很遙遠的未來,才會出現的事情。我們可以現在去設想,需要什麼樣的準備,但是倒不需要現在就為這個東西擔心太多。



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