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創新和預防的博弈:人類基因編輯的監管
1866年,一位名叫孟德爾的奧地利學者在進行豌豆雜交試驗時,發現一些可以遺傳母代特征的因子,它們決定了豌豆表皮是光滑的還是褶皺的,為黃色還是綠色。至此,人類踏上了探索基因的旅途。
在這漫長的150年中,我們認識到基因的結構、突變、化學成分、功能……基因對于生物來說就像是大自然譜寫的代碼,在DNA不朽的雙螺旋結構中,它們神奇的排列組合造就了今日獨具特色的個體。科學家們揭開了它的面紗,甚至試圖運用上帝之手,通過基因編輯來改變人類的命運。
人類的DNA是一個長長的雙螺旋鏈條,如同一把扭曲的梯子,又類似一本厚厚的書,基因便是嵌在上面的字母(A、T、C、G)。這些字母經過排列組合,形成特定的基因片段,這些片段決定了我們的特征——身高、瞳孔顏色,甚至是壽命。但是有些基因的排列會發生“錯誤”,它讓我們很容易患上某種嚴重的疾病,因此科學家們嘗試著糾正有缺陷的基因,如同作家潤飾一篇文章中的敗筆。
基因編輯的過程就像在word文檔中修改一兩個詞語,我們需要通過查找工具鎖定這些詞語的位置,選中它們,刪除,接著在同樣的地方輸入我們想要的內容,最后點擊“保存”按鈕,便完成了詞語的修改。
同樣地,科學家們利用一些蛋白質或者RNA來搜索目標基因組,如打靶一般,鎖定“有問題”的那段基因,然后敲除它們。“敲除”的過程就像我們拽動拉鎖時,連續排列、齒齒相扣的鏈牙便會分開一樣,DNA的某段雙螺旋結構也會被蛋白質或者RNA解開并剪斷。當DNA鏈中出現了某個缺口時,細胞本身會盡力修復它,但也可以由科學家們復制理想中的基因片段,將它們連接到斷開的DNA鏈之間。這樣,基因編輯基本上就實現了。那些被完善的基因同樣可以通過遺傳使后代得到修復。
隨著遺傳學和生物技術的爆炸性進展,這些用來定位基因組的手段不斷更新,從鋅指蛋白酶ZFN、TALENs,到風靡全球的基因魔剪CRISPR Cas9,以及目前韓春雨團隊發現的可能存在的NgAgo技術,都旨在提高識別基因位點的準確度和靈活性,使脫靶率降低,提高剪切效率,并減少實驗成本。
基因編輯的過程實現后,需要“物歸原主”。由于干細胞是一種具有多種潛能的起源細胞,它可以復制分化游走,形成各種組織器官,(我們可以把它想象成樹干延伸出枝條的過程),因此在干細胞內編輯基因是最有效率的選擇,尤其在胚胎干細胞中。科學家從妊娠的母親體內取出剛發育不久的胚胎干細胞,進行基因編輯,接著通過輸血、器官移植、微注射或者病毒載體轉染等方式將編輯好的基因送回母體。這樣,在胎兒出生之前,他的基因就被改變了。(但是如果直接在受精卵中修改基因,則會帶來倫理問題)
(一)
基因編輯技術無疑為人類帶來了福音,它可以用于治療遺傳性疾病,比如鐮刀細胞性貧血、艾滋病和囊性纖維,也可以防止感染和老年癡呆癥。它恰恰符合了醫學減少人類痛苦的目標,也是歷史的重大轉折。
但是,正如波士頓的一個試管嬰兒生育診所的創始人Merle Berger預測的,“每個人都想要完美的孩子”。基因編輯也許會成為能夠支付得起這筆費用的富裕家庭設計他們完美嬰兒的途徑。為什么不要一個金發碧眼,可能成為未來的領導人或科學家的高智商的孩子呢?但這是否剝奪了孩子自然出生的權利?
2014年8月進行的一項皮尤調查發現,46%的成年人認為轉基因嬰兒可以減少嚴重疾病的風險。同時,83%的人表示通過基因改造將寶寶變得更聰明的途徑大大超出了醫學進步的范圍。但是其他觀察家,比如牛津哲學家尼克·博斯特羅姆認為,高智商正是我們應該考慮的。
我們應該讓所有人都變得更聰明嗎?還是僅讓少數幾個人擁有絕頂的才智?也許通過超級手段獲得稟賦的個人可以通過創新來改變世界,但是在某種程度上也可能帶來不公和統治,讓我們重新框架更加包容的生命倫理。具有諷刺意味的是,人類基因編輯又一次將“優生學”拉進人們的視野范圍。由于二戰時期納粹的政策,“優生學”長久以來是一個骯臟的詞匯,不可觸碰。但現在,自下而上的社會結構使得政府無法直接管理種族問題。個人和家庭選擇去改變他們的基因,為了防止遺傳病或改變能力、外貌。毫無疑問,只要家庭擔負得起,家長們會像之前不遺余力地將孩子送往更好的學校一樣,通過醫療和生物科技手段,讓孩子的基因變得更好。同時,生物技術工業也在鼓勵他們這樣做。
美國醫學協會認為,生殖細胞工程可能會“影響未來幾代人的福利”,可能導致“不可預測的和不可逆的結果”。基因編輯的潛在風險難以估量。如果在編輯過程中剪切或者復制得不是很精確,可能產生一堆亂七八糟的突變。
(二)
這便涉及到一個核心問題:當一項新的技術產生時,我們應該假設它是安全的,直到發覺它有危險時才停止使用它;還是應該先假定它是危險的,直到有充分可靠的證據來確保技術的絕對安全時,才去接近它?面臨創新和預防的博弈,人類的天平應該往哪一方傾斜?
這個問題困擾著無數的科學家和政策制定者。他們不斷探討,權衡利弊。在不同的國家中會有各種法律、政策來禁止或者鼓勵生物技術的發展。比如知識產權法、國際貿易法等,它們不僅會對新產品進入國內的難易程度產生深遠的影響,而且關涉到一項生物技術從基礎實驗到臨床研究,再到市場供應的速度。
2015年12月初,華盛頓召開了人類基因編輯國際峰會。會上,來自威斯康星大學的Alta Charo教授將針對人類基因編輯的監督機制分為四種等級,其程度從寬松到嚴格分為:公共商討、行業自律、政府指導、監管和法律。
在公共商討方面(public consultation)有很多案例。在美國,國家環境政策法案(national environmental policy act)規定政府在做出一個詳細的決定之前,必須經過更高層公眾的審查。因為匯集的民意可能會改變政策的方向。這項法案使政府和企業之間,權威和民眾之間相互影響。加拿大成立了一個針對生殖技術的皇家委員會,他們在全國各地采集公眾的建議。在歐盟,轉基因食品或者基因改造生物(GMOs)被列入特殊考慮的行列。歐盟認為公民有權充分知悉新技術、新產品可能對生物多樣性或者環境帶來的影響。
公共商討作為一種替代政府直接審查的方案,使公民可以通過去中心化的方式給政府或企業施加壓力,從而改變生物科技創新的速度。但它不具有強制性,效果不明顯。
行業自律(self-regulation)也是預先避免政府繁瑣行為不錯的方式。它靈活微妙,十分可靠,是人類基因編輯監督機制中的重要一環。行業自律要求科研者不能接受特定方式的捐款或者服務,以防科學共同體發展過快或被商業機構利用。他們也禁止一些實驗,比如限制實驗室隨意接受配子或胚胎進行研究。最近,美國國家研究院(National Academies)和國際社會干細胞研究機構(International Society for Stem Cell Research)也共同發布了針對人類胚胎干細胞研究的指導建議。
政府指導(government guidelines and guidances)是一種社會標準,相較政策法規而言執行力較弱,但是說服力強。生物技術相關的企業如果遵循政府指導,就可以避免一系列政策法規的糾纏。國際醫學科學組織( Council For International Organizations Of Medical Sciences)正嘗試制定一套關于人體研究的全球標準。但是這些努力并不意味著一套國際法規將會出臺,因為具體的國家實施起來會存在偏差。
政府也設置了全面、強有力的專利保護,給擁有成果的科研團體財政上的激勵,促進科研創新。但是從基礎科學和學術共同體的角度來說,這種保護會減緩學術團體間合作的步伐,能力較弱的團隊很難從他人的智慧成果中受益。所以設置專利存在雙重影響。
對人類基因編輯技術最具強制力的是監管和法律(regulation and legislation)。加拿大麥吉爾的三位成員Rosario Isasi,Erika Kleiderman和Bartha Maria Knoppers共同出版了一篇名為《人類基因組編輯限制全球調查結果》的文章,抽取了16個國家的樣本,研究它們相關的法律。
有些國家已經通過立法來禁止或限制生殖干預措施,伴隨著巨額罰款或者刑事制裁。例如澳大利亞、比利時、巴西、加拿大、德國和英國。然而,這種限制性的立法往往要求有個人主觀犯罪動機。比如在澳大利亞,有意地進行胚胎基因改造的研究是違法的。
大部分國家對人類基因編輯技術持中立的態度,如法國,以色列,日本和荷蘭。它們將基因編輯應用于生殖的目的視作非法,但允許科研活動進行,比如調查基本生物學方面的方法,研究胚胎和生殖細胞中的基因組技術。
少數國家對人類基因編輯技術比較寬容,相信它是有益于人類的,也旨在促進科學進步。它們允許廣泛的活動,通過許可證授權的方式治理,由相關的專業機構測評風險。在英國和中國,進行生殖研究和潛在的臨床應用沒有明確禁止。
法律雖然具有政治可信度和高執行力,但是它僵硬死板,不易改變。法律中的術語模糊狹窄,定義多樣,使一些實驗室在不違反其的字面解釋的前提下,規避政策,在灰色地帶徘徊。同時,法律的前后矛盾也會制造混亂。巴西最近批準了允許干細胞研究、細胞治療的法律。然而在更早的時候,巴西的憲法禁止出售任何類型的人體組織,或者申請關于人體生物材料的專利。前后不一的法律使監管系統癱瘓。這件事為人們敲響了警鐘,舊的立法對醫療創新的前瞻性不足,無法做出準確判斷。
奧巴馬的科學顧問John Holdren說:“人類基因編輯目前是一條不能逾越的紅線”。問題是,所有的人都會遵守他所說的話嗎?我們生活在一個生物資本主義的時代,商業和消費的利益極有可能繞過現有的承諾以及政府的管控。
(三)
人類生殖系工程的發展已經遠遠超出了我們的想象。全國各地的研究機構激增。美國至少有四個大的研究中心在做相關的實驗。一個總部設置在劍橋的生物科技公司OvaScience,擁有著由世界領先的醫生組成的顧問委員會。他們已經投資超過200萬美元,用來調查基因編輯是否可以用于體外受精。同時,在中國和英國,相關的研究也如火如荼地展開。
在美國,一次體外生育手術費用約為2萬美元。如果添加基因測試、捐卵或者代孕母親,價格就飛漲至10萬美元。基因測序公司如雨后春筍般產生,它們和試管嬰兒診所一起向父母們投放基因廣告。這無疑會提高愛子心切的家長們的消費需求。經濟利益往往忽視懸而未決的科學證據,突破倫理和國家政策框架。
隨著技術的普及,基因編輯很快會成為人們熱議的話題。它關涉到創新和預防的博弈,政治和經濟的對抗。任何一個微小的決定都可能影響到未來人類生存狀態的走向,人類需要謹慎。
【參考資料】
1、《International Summit On Human Gene Editing — Commissioned Papers》
1-19頁
2、《Editing policy to fit the genome?》R. Isasi1,2,*, E. Kleiderman2, B. M. Knoppers2
3、《Engineering the Perfect Baby》Antonio Regalado
https://www.technologyreview.com/s/535661/engineering-the-perfect-baby/
4、《Genome Surgery》 Susan Young Rojahn
https://www.technologyreview.com/s/524451/genome-surgery/





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