科学与技术

CRISPR革命

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CRISPR革命

科学家们现在正怀着治愈各种疾病的巨大希望编辑DNA。这些技术正在迅速发展,前景广大——但伦理问题依然模糊不清。

CRISPR被描述为DNA的文字处理工具,可以编辑生物的DNA。这不再只是有趣的研究和前沿科学,现在也被考虑用于实用医学。这项技术的用途广泛:治疗遗传疾病和癌症,逆转和阻止衰老,以及基因的微妙且可能令人担忧的变化,比如改变眼睛颜色,或让孩子变得更聪明更强壮。

和所有新技术一样,总有一些过于热情的爱好者认为CRISPR能解决几乎所有人类的问题,从疾病到战争。同样,也有批评者和怀疑者不接受这件事的真实性,或者认为这永远不可能成功。

然而,这并不是几年后我们能随意猜测的事情。科学家——以及业余爱好者——正在改变现存人类的DNA。

细菌的免疫系统

CRISPR是“聚集规律间隔短回文重复序列”的缩写。虽然听起来复杂,但它是一项基于细菌防御系统的技术。一些细菌和其他微生物含有DNA作为免疫系统对抗病毒。利用内置的匹配机制,细菌可以识别并比较病毒的遗传密码与其免疫系统内的病毒列表。如果找到匹配,细菌会切割或“编辑”入侵病毒的基因代码,使其无害。该过程被比作文字处理器的“剪切粘贴”功能,更准确地说是其“查找并替换”功能。

突破性时刻在于科学家们发现,他们可以用同样的技术在其他生物体内编辑DNA。在CRISPR出现之前,DNA编辑是可能的,但CRISPR提供了更准确的方法,成本更低、更简单。

家庭生物工程

入门CRISPR套件可在网上购买,售价约为160美元。任何人都可以买一个,自己做简单的实验。还有更高级的套装,但价格仍然相对实惠。

基础套件会引导你完成对细菌进行特定编辑的过程,而更高级的套件则能更好地控制整个基因组。有些公司正在突破界限,正如一位博主所说,试图让“任何人都能以低成本的方式从任何生物体中提取任何基因,并有效地插入人体细胞”。

人们试图将动物特征植入人类只是时间问题。

普通人能够编辑人类DNA的前景,激发了一个生物朋克和超人类亚文化,这种亚文化鼓励自助操纵,致力于提升人类至“后人类”能力的程度。

在一次被拍摄并上传到网上的小型演讲中,一名生物黑客注射了经过编辑的DNA,希望最终能转化他体内的一些细胞,让他拥有更大的肌肉。他还给那些送礼的女孩们发了袋子,让他们自己注射。

虽然DIY生物学是一个显著趋势,但医学界尚未接受那些希望提升能力的人。然而,他们关注的是解决以前无法治疗的疾病。

医学进步

治疗癌症和艾滋病等毁灭性疾病的工作已经在进行中。肺癌治疗的人体试验最早于2016年8月在中国启动。一年后,一支国际研究团队利用CRISPR纠正了数十个人类胚胎中的致病突变。 Nature.com 将该研究描述为“相较以往的效率和准确性有了显著提升”。

CRISPR最近也被视为治疗亨廷顿舞蹈病的可行方法,这是一种由大脑神经细胞分解导致的致命疾病。研究人员利用DNA编辑逆转了小鼠疾病的影响,并期待启动人体试验。我们很快可能会看到第一种使人衰弱的疾病被直接从活人身上消失。

已经开始研究利用CRISPR去除与某些类型失明和肌营养不良症相关的基因,以及其他无数遗传疾病。这些治疗处于不同阶段,但都前景看好,且有望取得成功。最初的主要障碍是偶尔出现的意外突变。然而,这一问题正通过一种指导CRISPR的新型蛋白质——Cas9分子来解决。这种新形式HiFi Cas9更为准确,导致意外编辑率极低。

积极的研究和投资正推动CRISPR治疗各种癌症,甚至是抗衰老的方法。每一次发展,问题就从“我们 做什么?”转变为“ 我们应该 做什么?”

没有道德框架

廉价且简单的DNA编辑现实对人类来说是全新的领域。大多数人从未想过我们会在有生之年编辑自己的基因组,更别说什么样的编辑是个好主意了。

大多数公众要么不了解,要么不完全理解正在发生的事情的范围。这让科学界自行决定正确的前进道路——无论公众怎么看。

黑斯廷斯中心是一家无党派的生物伦理研究机构,于10月26日在旧金山世界科学记者大会前举办了一场研讨会,讨论了父母是否应该编辑孩子的DNA。

该研究所主席米尔德里德·所罗门介绍了这个话题,解释了讨论的重要性:“黑斯廷斯中心设立这次会议,是因为我们相信,你们这些全球科学作家是帮助人类掌握其变革性新力量的关键。”

中心研究主任约瑟芬·约翰斯顿提出,这应由家长决定:“我们将讨论家长是否有权对生殖系(传给孩子的DNA)进行改造......禁止此类的法律很可能在科学进步面前败北......问题最终将由家长决定......具体是哪种你想成为父母吗?你想对未来的人拥有多大的控制权?”

科学期刊《 知识分子》编辑陈晓雪解释说,“中国允许使用生殖系编辑治疗严重疾病,但......增强是禁止的。”

讨论还包括关于改造动物作为食用或制造更好宠物是否合乎伦理的问题,以及记者在传达伦理问题上的责任。

据牛津大学伦理学家朱利安·萨武莱斯库称,编辑婴儿基因将成为强制性。他认为父母应被要求保持孩子健康,编辑基因与给孩子提供药物或疫苗没有区别。

在研讨会上,达特茅斯的罗纳德·格林同意萨武莱斯库先生部分观点:“我完全支持基因编辑技术在生殖中用于预防和消除严重遗传病......如果我们能用基因编辑去除胚胎中导致镰状细胞病或囊性纤维化的序列, 我认为我们不仅可以这样做,在如此严重的疾病中,我们有道德义务去做。”

然而,格林博士认为,允许的范围是有限制的:“......虽然我认为父母有严格义务尽力防止对孩子造成伤害,但我并不清楚他们是否有义务为孩子提供最好的生活。”

问题层出不穷,关于如何处理这些问题的讨论几乎还未开始。一些科学家正在讨论哪些改变是好主意,哪些政府监管应当控制人体试验和医学进展。但关于何种DNA编辑是正确的更广泛讨论,尚未在公众中广泛展开。

意外后果

很容易认为CRISPR赋予人类的所有力量会让一切变得更好,不会有问题。然而,人类历史表明这不太可能。新技术总是带来新的危险。核能的使用促成了原子弹的诞生。火箭和洲际弹道导弹为人类登月打开了道路。互联网不仅能提供信息和娱乐,也能让易受影响的心灵接触色情和激进化。

我们尚不清楚CRISPR可能带来的意外后果。历史证明,人类很可能会尝试利用CRISPR制造前所未有的瘟疫,或开发并释放不可阻挡的超级士兵。

有些问题可能是无意的。例如,目前正在讨论的一个领域是消灭部分或全部可能传染致命疾病的蚊子。然而,这种误导但出于善意的改变,可能导致生态系统崩溃,减少全球粮食供应,最终引发饥荒甚至战争。

这一切看似可怕,同时也带来了一个难题。CRISPR可能极大地惠及人类,也可能极具破坏性。

正如人类面临的所有重要挑战一样,归根结底,关键在于个人做出正确的决定。遗憾的是,人类——被欲望、嫉妒、虚荣和腐败驱使——总能找到做出错误决定的方法。这一特质是我们“精神DNA”的一部分,构成了所谓的人性。

想了解更多关于这个主题及其最终来源的信息,请阅读我们的小册子 Did God Create Human Nature? ,它将为你带来对其中内容的新视角。

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