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从“生命解码”到“基因编辑” “完美人类”会诞生吗
来源:健康报网 时间:2016-08-08 10:55:57 作者:
 
 

  健康、聪明、美丽……这些人人向往的优良品质,能够完美集成在一个人身上吗?在生命之初的胚胎阶段,基因编辑技术的运用,能够完善基因的表达和功能,减少先天性疾病、显现优质性状,甚至“完美人类”的诞生都有可能。

  一些科学家希望通过研究,在未来10年内合成一个完整的人类基因组。当然,涉及人类基因的研究必须经历严格的伦理审视。基因编辑技术目前不能逾越红线,用来制造“完美人类”。

  新一轮方兴未艾的基因研究浪潮中,涌现不少中国面孔,中国“基因剪刀手”正在集体崛起。

  人类将编写“生命天书”

  “基因剪刀”的正式学术名称是基因编辑技术。

  脱氧核糖核酸(DNA)是重要的遗传物质,它呈螺旋互绕的双链结构,在DNA链条上,一个具有某种功能的片段就是基因。基因编辑技术可以断开DNA链条,对其进行改动,然后重新连上,就像人们写作时编辑文字那样。由于对DNA链条有剪断操作,它又被形象地称为“基因剪刀”。

  基因组常被称作是“生命天书”。1990年~2003年,美、英、法、德、日、中6国科学家共同实施了“人类基因组计划”,推动了基因测序技术发展,掌握了阅读“生命天书”的能力。

  “基因剪刀”的出现,使得科学家们可以编写“生命天书”。

  今年6月,全球25名基因研究领域的科学家联名在《科学》杂志上宣布,今年内将启动“人类基因组编写计划”,目标包括在10年内合成一个完整的人类基因组。

  “我们希望更好地了解人类基因组,并推动基因编辑和合成技术的发展。”30岁的中国学者杨璐菡说。她是“人类基因组编写计划”最年轻的发起人之一,目前在哈佛大学从事基因研究。全球最流行的“基因剪刀”是2013年兴起的CRISPR-Cas9技术,主要发明者之一是美籍华人科学家张峰。

  中国基因研究从追随到领先

  今年8月,中国科学家将在全球首次利用CRISPR-Cas9技术进行人体临床试验。四川大学华西医院卢铀教授领导的团队将用这一技术改造免疫细胞,并注射病人体内,以治疗非小细胞肺癌。

  在全球首次运用“基因剪刀”修改人类胚胎基因的,也是一位年轻的中国科学家。2015年,中山大学黄军就利用这一技术修改人类胚胎中可能导致β型地中海贫血的基因。黄军就也因此被《自然》杂志列入全球十大科技人物。

  另一位因为运用“基因剪刀”而获得《自然》杂志奖项的中国科学家是高彩霞。她是中国科学院遗传与发育生物学研究所的植物生物学家,她与实验室同事在全球率先在农作物,特别是小麦和水稻上成功使用了这项简洁的革命性基因编辑技术。

  以“人类基因组计划”为代表的上一轮基因研究浪潮中,中国科学家处于追随的位置。这是因为主要基因测序工具都是国外科学家发明的,而中国科学家承担的工作量只占整个计划的百分之一。

  “中国在基因编辑领域的发展,与分子生物学的学科发展密切有关,也离不开国家科研投入的增长。”北京大学理学部主任、生物学家饶毅说,“我国从上世纪80年代开始引进分子生物学技术,打下了较好的学科基础。新一轮高峰到来时,中国很容易跟上学习、应用,一些用心的科研人员做出国际一流的成果也不足为奇。”

  生命完善的新蓝图和新伦理

  “基因剪刀手”们将把我们带向何处?未来的生活会有多大改变?这也是普通百姓关心的实际问题。

  目前,全球具有器官移植需求的病人不在少数,而捐献的器官数量有限。异种器官移植也被“人类基因组编写计划”列为6个先导项目之一。

  科学家正在研究如何用猪培育可供移植的器官。目前的技术障碍之一是猪体内存在一些有害基因,可能给人类带来新的疾病。2015年,杨璐菡等科学家使用基因编辑技术,去除了猪基因组中62个有害基因,扫清了猪器官用于人体移植的一大障碍。

  “通过编辑基因组更好地了解生命密码,指导预防、治疗疾病。”杨璐菡说。

  从远期来看,基因编辑技术可能开启一个现在无法想象的全新世界。最典型、也是最受质疑的就是关于创造生命或创造人类的问题。

  “人类基因组编写计划”的目标之一是合成一个完整人类基因组。人类基因组有约30亿个碱基对,合成难度很大。

  需要说明的是,“人类基因组编写计划”只是提出合成人类基因组,并不涉及胚胎,没有提议在基因组基础上制造“无父母婴儿”。尽管如此,仍然多有伦理方面的质疑。涉及人类基因的研究必然要经历严格的伦理审视。

  2015年年底,中、美、英等多国科学家和伦理学家在华盛顿举行人类基因编辑国际峰会。会后声明划出的红线是,禁止出于生殖目的而使用基因编辑技术改变人类胚胎或生殖细胞。这意味着,用“基因剪刀”帮助治病可以,但不能用它来制造完美的下一代。

  人类基因编辑国际峰会的参与者也达成共识,认为“对生殖细胞编辑的临床使用应定期评估”。

  “基因革命有两波热潮,第一个浪潮是读基因,也就是基因测序;第二波是编辑基因组,从科技发展的角度来说,‘基因剪刀’只是基因修改技术的开始,在工具的性能和应用上还有很大想象空间。”杨璐菡说。

 
标签:生命 编辑 完美 编辑:孙玲 
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