作者:宗华 来源:中国科学报 发布时间:2016/1/5 8:48:27
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基因组编辑革命:你准备好了吗
CRISPR-Cas9先驱反思跌宕起伏的2015年

对于CRISPR-Cas9先驱Jennifer Doudna来说,2015年就像是在骑旋转木马。

图片来源:David Parkins

大约20个月前,美国加州大学伯克利分校分子、细胞生物学和化学教授Jennifer Doudna开始辗转难眠。自从她和同事发表了一篇描述一种名为CRISPR-Cas9的细菌系统如何被用于改造基因组的文章以来,已经过去近两年时间。

对于全球实验室如此快速地将此项技术应用于生物学领域,Doudna感到惊奇万分。与此同时,她避免过多地思考这些改变基因组的可广泛获取工具可能产生的哲学和伦理学影响。

然而,随着利用CRISPR-Cas9操纵细胞和生物体的做法持续增多,一些研究人员将在人类卵子、精子或胚胎中测试此项技术似乎已不可避免。到2014年春天,Doudna经常夜不能寐,思考是否能无可非议地置身于一场围绕着自己曾帮助创建的技术所发酵的伦理风暴之外。

“海啸”到来

一种新的分子工具站稳脚跟通常需要数年时间。然而,在2012年年底之前——仅在Doudna和同事发表其初步研究的几个月后,至少有6篇描述CRISPR-Cas9在基因组工程中不同用途的文章被提交并等待发表。

2013年年初,一些文章成为这场即将到来的“海啸”的早期预兆,其中包括一些描述此项技术如何被用于编辑人类干细胞基因组和改变整个生物体的文章。到2014年年末,科学家还利用CRISPR-Cas9增强小麦的抗虫性,重现小鼠肺部特定染色体易位导致的致癌效应,并且修正了成年小鼠体内的一个突变。该突变会在人类体内引发遗传性高酪氨酸血症。

一种在伦理上更为复杂的CRISPR-Cas9潜在应用在2014年2月凸现出来。当时,研究人员描述了如何利用其对食蟹猴胚胎进行更加精确的改变。这些将胚胎移植到代孕“母亲”体内培育而成的食蟹猴,在包括卵子或精子在内的大多数细胞中携带有遗传变化。这意味着改变能被传递给未来几代。

猴子研究以及同病人或者其亲人的互动令Doudna烦恼不已。每天都会有描述利用CRISPR-Cas9开展研究的新文章涌来。她的收件箱里都是来自寻求建议或合作的研究人员的请求。所有这些活动可能对人类生活产生直接影响,但Doudna认识的工作以外的大多数人——邻居、众多亲人以及儿子同学的父母,在很大程度上并未察觉到这一点。Doudna觉得自己和他们仿佛生活在两个世界中。

到了2014年年底,Doudna的不安战胜了涉入一场更加公开的讨论之中的不情愿。很明显,政府、监管机构和其他人并未意识到基因组编辑研究飞快的发展速度。在利用此项技术的人群中,除了科学家,还有谁能主导一场关于其影响的公开对话?

伦理学争论

Doudna首次认真插手伦理学问题是在去年1月在加州纳帕谷举行的为期一天的会议上。此次会议由Doudna帮忙组织,并且得到“基因组学创新计划”的赞助。包括Doudna在内的8位与会者(科学家、生物伦理学家、电影制作人和一位来自加州大学伯克利分校的管理者)讨论了基因组工程如何影响卫生保健、农业和环境。他们尤其谈到了围绕人类生殖系——卵子、精子和胚胎修饰所产生的问题。

会议结束不久,他们在《科学》杂志上发表了一篇前瞻性的文章,敦促全球科学界此时避免利用任何基因组编辑工具在临床应用中修改人类胚胎。他们还建议举行公开会议以教育非科学家,并使得关于如何负责任地继续开展基因组工程研究和应用的讨论成为可能。

自纳帕会议以来,Doudna作了60多场关于CRISPR-Cas9的报告——在学校、公司以及在美国、欧洲、亚洲举办的几十次会议上。她在美国国会上谈过CRISPR-Cas9,和白宫科技政策办公室的工作人员讨论过,并且回答了来自加州州长和很多人的问题。这些讨论迫使Doudna走出科学上的舒适区。

Doudna是一名生物化学家,从未研究过动物、人类受试者或人体组织,并且对诸如克隆、干细胞、体外受精等其他研究领域固有的伦理困境了解得不多。她曾依靠同事的慷慨相助,知晓了涉及人类受试者或组织的试验如何在不同国家得到监管,以及源自体外受精的伦理困境如何在历史上得以解决。

2015年是紧张的一年,并且相当有趣。有时,Doudna曾期望能从一连串的繁忙活动中抽身来处理一切事情,哪怕是仅有几分钟。确保她的旅行和其他承诺不会扰乱实验室成员的进展是首要任务,但和他们一起工作时,会越来越多地涉及到在晚上、周末开会,或者通过邮件、网络电话讨论问题。到现在为止,Doudna为心爱的菜园以及和13岁的儿子到加州野外远足留出的时间早已荡然无存。

在一位同事提醒她涉及CRISPR-Cas9的研究、讨论和争辩热潮正在到来的近3年后,Doudna仍不确定这股浪潮何时将停止。

拓宽讨论

只有18位参会者——全部来自美国且大多数是科学家,纳帕会议只能算作一场更广泛讨论的开端。不过,此次会议以及由此产生的评述文章在两个方面有着重要影响。

2014年年中,Doudna担心,在科学家向更广阔的世界进行充分的沟通前,CRISPR-Cas9将以一种危险或者被视作危险的方式得到利用。她不会责怪邻居或者朋友说出这样的话:“所有这一切都在发生,而你并没有告诉我们。”《科学》杂志的“视角”文章和一篇发表于《自然》杂志的相关评论帮助传递了这样一种信息:主导此项研究的人们承认自己负有表达担忧的责任。

当去年4月一项针对CRISPR-Cas9被用于修饰无活性人类胚胎的研究得到发表时,这些文章引发的讨论变得更加迫切。它们还帮助引发了自此以后在世界各地举行的众多听证会和峰会。最著名的便是去年12月初由中国、美国和英国的科学院在华盛顿共同举办的人类基因编辑会议。

如今,科学受到国际合作的影响是如此之深,以至于科学家能在一定程度上通过自我审查形成全球科学事业的方向。对于Doudna来说,目前显而易见的是,引发对科学的更多信任最好通过鼓励涉及一项技术起源的人们积极参与关于其使用的讨论得到实现。在一个科学走向全球化、材料和试剂通过中间供应商提供并且获取已公开数据变得更加简单的世界里,这一点尤其重要。

基因组工程对人类生活和生物系统基本认知产生积极影响的潜力让Doudna激动不已。同事们继续通过邮件定期向她发送关于在不同生物体上利用CRISPR-Cas9获得的成果——无论是他们正试图培育抗虫害的生菜、减少致病性的真菌菌株,还是有一天能消灭诸如肌肉萎缩症、囊胞性纤维症、镰刀状细胞贫血等疾病的所有人类细胞修饰。

不过,Doudna同时认为,今天的科学家能在思考并形成其研究工作对社会、伦理和生态产生的影响方面作更好的准备。向生物学学生提供一些关于如何同非科学家探讨科学的培训能起到很大的变革作用。至少,它会让未来的研究人员感觉自己能更好地胜任这一工作。知道如何构思一次激发兴趣的“电梯游说”以描述某项研究的目标,或者如何判定记者的动机并确保他们在一个新闻故事中传递出准确的信息,能在每位研究人员的生活中某个意想不到的时刻产生巨大的价值。(宗华)

《中国科学报》 (2016-01-05 第3版 国际)
 
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2016/1/5 9:52:42 deepblue1969
这篇文章让一些国内的沽名钓誉者露出原型了。
目前已有1条评论
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