古語曰：身體發(fā)膚，受之父母。從一顆受精卵開始，你的容貌甚至個性就已經(jīng)被寫在基因組中，無法改變。近日，來自美國波特蘭的科學(xué)家們即將在胚胎基因編輯方面發(fā)表重大發(fā)現(xiàn)。他們通過CRISPR技術(shù)，成功改寫單細(xì)胞胚胎信息，完成首個“美國制造”的編輯人類胚胎，證明人類可以通過基因編輯技術(shù)，高效安全的對胚胎DNA進行編輯。
“定制嬰兒”也許就在眼前。一直以來，在人類基因的編輯上，美國科學(xué)家都懷著一種復(fù)雜的情緒——敬畏、羨慕、而又束手束腳。由于嚴(yán)苛的法律限制，他們只能眼睜睜看著其他科學(xué)家在這個備受爭議的方面披荊斬棘。目前為止，已有的三篇關(guān)于人類胚胎編輯的論文發(fā)表，而這三篇均來自于中國科學(xué)家。
圖丨俄勒岡健康科學(xué)大學(xué)的生物學(xué)家Shoukhrat Mitalipov
而現(xiàn)在，這項研究的領(lǐng)導(dǎo)者，來自俄勒岡健康科學(xué)大學(xué)的生物學(xué)家 Shoukhrat Mitalipov 正在迎頭趕上，甚至是完成反超。Mitalipov 和他的團隊不僅在實驗胚胎的數(shù)量上占有優(yōu)勢，更是說明了基因缺陷導(dǎo)致的遺傳性疾病可以通過基因編輯手段更正，并且是高效安全的。
Science官網(wǎng)同樣發(fā)表了有關(guān)此次試驗的報道。報道稱，馬里蘭州約翰霍普金斯大學(xué)的伯曼生物倫理研究所 Jeffrey Kahn 認(rèn)為，如果該項研究可以成功通過同行評議，“這將是基因編輯在臨床應(yīng)用上邁出的重要一步”。Jeffrey Kahn曾在美國國家科學(xué)院（NAS）的國家醫(yī)學(xué)科學(xué)院擔(dān)任委員，專注于基因編輯問題。
盡管目前為止并沒有任何基因編輯的胚胎被允許繼續(xù)發(fā)育成為嬰兒，但歷史的車輪不可阻擋，毫無疑問，基因編輯人類的誕生將是必然。
在改變?nèi)祟惻咛NA時，科學(xué)家的目標(biāo)是可以根除或更正那些引起遺傳性疾病的基因，因為任何經(jīng)過基因修飾的小孩都可以通過其生殖細(xì)胞將這種變化傳遞給后代，所以這個過程被稱為“種系工程”（germline engineering）。
一些評論家認(rèn)為種系實驗的開展意味著潘多拉魔盒的打開——宗教組織、社會團體和生物技術(shù)公司將展開曠日持久的爭論。美國情報界去年甚至將CRISPR稱為一種潛在的“大規(guī)模毀滅性武器”。對此，Mitalipov拒絕發(fā)表評論，合作者之一，來自索爾克研究所的Jun Wu稱，這將是“美國首個”相關(guān)研究。
實際上，世界首例人類胚胎基因編輯早在2015年就被中國科學(xué)家實現(xiàn)了。來自中山大學(xué)的黃軍就教授領(lǐng)導(dǎo)了一支研究小組完成了這一里程碑式的成果，論文發(fā)表在《Protein& Cell》上。當(dāng)時，研究小組試圖對人三原核受精卵中的HBB基因（β-globin gene，編碼紅細(xì)胞 β-珠蛋白，地中海貧血癥相關(guān)基因）進行了改造，其使用的基因編輯技術(shù)正是目前大熱的CRISPR/Cas9。
在這個過程中，他們發(fā)現(xiàn)CRISPR技術(shù)會導(dǎo)致一部分DNA編輯錯誤，并且胚胎中一部分細(xì)胞被編輯，而另一部分沒有被編輯。這個被稱作“鑲嵌效應(yīng)”的影響，也被視作是種系編輯實驗中一個巨大的不確定因素，成為反對派質(zhì)疑胚胎基因編輯安全性的一個強大論據(jù)。因此，2015年的這項研究并不算嚴(yán)格意義上的完全成功。
2016 年 3 月，中國科學(xué)家又成功實現(xiàn)了國際上首例針對致病基因的人類胚胎基因編輯研究。廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院的范勇教授在國際期刊《Journal of Assisted Reproduction and Genetics》上發(fā)布了這一成果。范勇研究組利用CRISPR/Cas9技術(shù)對人類3PN受精卵進行基因編輯，從而改變免疫細(xì)胞細(xì)胞膜蛋白上的CCR5基因。該實驗的26個胚胎中有4個被成功編輯，產(chǎn)生能有效免疫艾滋病病毒的CCR5Δ32基因。不過，仍有部分胚胎包含未改變的CCR5基因。
鑲嵌效應(yīng)和脫靶效應(yīng)（off-target effect）也使得中國科學(xué)家們的研究成果倍受爭議。CRISPR技術(shù)用以防治嬰兒疾病的效果并不穩(wěn)定，因此Mitalipov的研究安全性也備受關(guān)注。
但Mitalipov及其團隊卻確信，他們可以成功避免CRISPR技術(shù)帶來的鑲嵌效應(yīng)及脫靶率的影響。由于Mitalipov和他的團隊尚未公布研究細(xì)節(jié)，我們無法獲知該團隊如何應(yīng)對這個巨大的不確定因素。至今，Mitalipov本人也拒絕發(fā)表任何與此相關(guān)的言論。
具體而言，在Mitalipov團隊的整個實驗過程中，有數(shù)十個試管受精胚胎被用來實驗，其中精子的捐獻者均患有由基因突變引起的遺傳性疾病。實驗階段的胚胎是很小的肉眼不可見的細(xì)胞團。Mitalipov的團隊似乎是通過更早的將CRISPR相關(guān)藥物注入卵子，并在同時使其受精，來克服前人們所產(chǎn)生的問題。而范勇研究組是將CRISPR注射進受精卵，兩種研究的差別目前尚未得知。
該視頻展現(xiàn)了向卵子中注射基因編輯類藥物
“這成功地證明了其是可行的，他們顯著的減小了鑲嵌現(xiàn)象，盡管如此，我并不認(rèn)為這將很快進入臨床，但這已經(jīng)比其他的研究者都快了一步了?！蹦呈煜ぴ撗芯康目茖W(xué)家評價到。
該實驗的主要思路與之前巴斯大學(xué) Tony Perry 教授的老鼠毛皮顏色實驗極為相似，Perry 成功的將小鼠后代皮毛的顏色從本該的棕色變成白色，該項研究發(fā)表于 2014 年底。
更有意思的是，Perry曾預(yù)測到“該方法或者類似的方法某一天將被應(yīng)用在人類基因組早期發(fā)育的編輯中?！?/span>
值得一提的是，領(lǐng)導(dǎo)該研究的 Mitalipov 之所以選擇進軍胚胎編輯，完全源于偶然。這位科學(xué)家出生于哈薩克斯坦，多年來一直在試探科研的界限，推動科學(xué)的前進。2007 年，他向世界展示首只克隆猴。2013 年，他通過克隆技術(shù)創(chuàng)造了人類胚胎，用來為患者提供特異干細(xì)胞。
就在2月，他迎來了一個好機會。當(dāng)時，美國國家科學(xué)院的一份報告被廣泛認(rèn)為是種系修飾研究在實驗室中大開綠燈的一種表現(xiàn)。該報告同時也對使用CRISPR技術(shù)進行嬰兒基因編輯提供了支持，但僅限于應(yīng)對那些嚴(yán)重疾病的情況下使用。
咨詢委員會同時也在基因強化的部分劃下警戒線——比如說更高的智力?！巴ㄟ^基因編輯手段來增強特質(zhì)或能力，這將引發(fā)我們對獲益與危險之間權(quán)衡，同時如果只能部分人能夠受益，這又是否公平，這些都是需要我們進行思考的?！泵绹鴩铱茖W(xué)院的聯(lián)合主席，來自威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校的Alta Charo教授說到。
在美國，國會已經(jīng)禁止了所有試圖將編輯過的試管授精胚胎培育成嬰兒的實驗。同時向衛(wèi)生部下達要求，禁止相關(guān)臨床試驗的批準(zhǔn)。所以，Mitalipov的最新研究成果極有可能依靠非政府資金支持，因為美國國會明令禁止將納稅人的錢用于人類胚胎基因編輯的相關(guān)研究。
早在 2015 年，美國再生醫(yī)學(xué)聯(lián)盟（the Alliance for Regenerative Medicine in Washington, D.C.）執(zhí)行董事邁克爾·維納（Michael Werner）就在《Nature》上發(fā)表評論，稱生殖細(xì)胞基因編輯帶來的倫理和安全問題不容小覷。
盡管有這樣的障礙，通過基因編輯得到的“編輯人”卻時時刻刻都可能被創(chuàng)造出來。甚至小到一間診所，只要其具有試管授精的技術(shù)能力，尤其是在那些并沒有如此嚴(yán)苛的法律限制的地方。
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