婴儿也能转基因：可消除家族病

　　如果有人设计了一种方法，可以创造一个经过基因工程改造的婴儿，George Church肯定会知道的。

　　在他位于哈佛医学院的迷宫般的实验室里，你可以看到研究人员正在赋予大肠杆菌一些自然界从没有见过的基因。Church说自己的实验室是新技术基因的中心，人们在这里可以按照自己的意愿重新塑造一个生物。

　　我去Church的实验室参观的时候，他建议我去和年轻的博士后Luhan Yang谈谈，这是一个来自北京的年轻人，是编辑CRISPR-Cas9基因技术的重要参与者。Yang和Church一起创办了一家小公司，从事猪和牛 的基因改造，加入优良基因，去掉劣质基因。

　　在采访Yang的时候，我找机会问出了自己真正想问的问题：这些技术能应用于人类吗？我们能够改进人类的基因吗？科学界对此问题的主流态度是，这样做 是不安全的、不负责任的，甚至是不可能的。但是Yang不这样么想。她说，当然可以。实际上，他们的实验室有一个项目，就是在研究如何做到这一点。她打开自己的笔记本电脑，给我看了一个PPT文件，标题是“生殖细胞系编辑会议”。

　　这就是一份改变人类遗传的技术建议书。

　　"在中国已经在进行这样的实验了"

　　“生殖细胞”是生物学家称呼精子和卵子的术语，精子与卵子的结合形成了胚胎。通过编辑生殖细胞或胚胎的DNA，有可能减少后代的致病基因，并将这样的 特征通过基因固定下来，传递下去。这样的技术可以用于消除囊肿性纤维化等家族病。Yang说，还有可能植入一个终生抗感染的基因等等。这将是医学史上一次 划时代的进步，在本世纪医学史上的地位，将与疫苗在上个世纪的地位一样重要。

　　当然，这只是一种展望。人们担心，对生殖细胞进行基因改造将创造出一个由超级人类和为有钱人设计婴儿的工程师构成的反乌托邦社会。

　　在最初的构想提出仅仅三年后，CRISPR技术已经被生物学家作为一种改变DNA的寻找和替换工具广泛应用，甚至可以只改变DNA中的一个字母。这项 技术非常精确，以至于很多人都期待它能成为一种新的基因疗法。这个想法的思路是，让医生直接纠正出错的基因，比如说镰状细胞贫血症患者血细胞中的基因。但 是这种基因疗法对生殖细胞没有作用，DNA的改变也不会遗传给后代。

　　相反，通过生殖细胞改变实现的基因变化可以遗传，而这使这种想法令人觉得不愉快。到目前为止，伦理上的顾虑始终占据上风。有十几个国家，不包括美国， 已经禁止对生殖细胞进行基因改造，科学界对于这种技术的风险也没有形成一致意见。欧盟人权和生物医学委员会说，篡改基因库是对“人类尊严”和人权的侵犯。

　　但是这些声音都是在精确的改变生殖细胞基因之前发出的，而现在，由于有了CRISPR技术，这已经成为可能。

　　Yang所描述的实验并不简单，大致是这样的：研究人员希望能从纽约的一家医院获得一位因BRCA1基因变异导致卵巢癌的女性的卵巢。然后他们与哈佛 大学专门从事抗衰老研究的David Sinclair实验室合作，提取出不成熟的卵细胞，并在实验室中促使其发育和分裂。Yang将对这些细胞采用CRISPR技术，纠正其中的BRCA1基 因的DNA。其目标是创造一个没有基因错误，从而不会使这位女性患癌症的卵细胞。

　　和以前我采访过的几位科学家一样，Yang不再进一步回答我的问题，所以我不知道她所描述的实验是正在进行，已经取消，还是已经快要发表了。Church在电话中把它叫做“非项目”，至少在形成一个可公布的结果之前是这样的。

　　不管这个具体实验的命运如何，人类生殖细胞基因改变都已经成为一个研究概念。至少在波士顿、中国和英国的科学家都在研究这个课题。号称聚集了众多世界一流生殖学博士的OvaScience生物技术公司也在致力于这方面的研究。

　　这些研究团队的目标是，阐明有可能使儿童没有某些特定的会引起遗传病的基因。如果有可能纠正女性卵细胞或男性精子中的DNA，就可以在体外受精中用这 样的生殖细胞生成一个胚胎，然后发育成一个婴儿。也有可能用CRISPR技术直接编辑早期发育阶段的体外受精胚胎的DNA。《MIT技术评论》采访的几位 科学家说，在中国已经在进行这样的实验了，介绍基因改造后的胚胎发育状况的文章也即将发表。这些人不愿意公开自己的身份，因为这些文章还正在审核之中。

　　这一切都意味着，生殖细胞基因改造研究的进展已经超过了所有人的想象。波士顿体外受精中心的创始人之一Merle Berger说，“我们讨论的是关系到全人类的问题，它将是这一科研领域中最重大的问题。”Berger预测，修复会引发严重遗传疾病的基因将引起公众的 广泛关注，但是这项技术也会引起公众的争论，因为“每个人都想要一个完美的孩子”，而这会导致准父母们选择孩子眼睛的颜色直至智力水平。“我们以前一直在 讨论这样的事情，但是我们从来没有机会这样做。”

　　“编辑胚胎，非常容易”

　　用CRISPR技术编辑人类胚胎有多容易呢？专家说，非常容易。“任何掌握分子生物学技术和胚胎发育知识的科学家都能完成这项工作，”曾于2012年参与发现用CRISPR技术编辑基因的生物学家Jennifer Doudna说。

　　为了了解如何做到这一点，我拜访了麻省理工学院的神经生物学家Guoping Feng，他的实验室正在利用非洲毛猴用CRISPR技术创建人类大脑疾病的精确模型。为了创建这个模型，Feng将编辑胚胎的DNA，然后将胚胎移植到 雌性非洲毛猴体内，最终分娩出小猴子。Feng想要改变的一个基因是SHANK3。这个基因与神经沟通有关，如果这个基因在童年时期受到损害，就会引起孤 独症。

　　Feng说，在有CRISPR技术之前，不可能对灵长类动物的DNA进行精确的改变，但是第一只经过基因改造的猴子去年已经在中国昆明出生了。

　　但是CRISPR技术也不是十全十美的，而且用这种技术编辑人类胚胎的基因是一种非常随意的行为。要在猴子身上应用CRISPR技术，只需要将一种化学物质注射到受精卵中即可。

　　Feng说，CRIPSPR导致受精卵中某个基因消失或失去作用的概率是40%左右，所以每次基因编辑操作有效的可能性不大，只有20%多一点。猴子 和人一样，有两套基因，分别来自父母双方。有时两套基因都会改变，有时只有一套基因会改变，甚至两套都没有改变。只有一半左右的胚胎会被成功分娩。这些因 素加在一起，可能要编辑20个胚胎，才能生出一只具有你想要的基因的猴子。

　　用猴子做实验对象时，这不是什么大问题，但是如果将同样的技术应用于人类，显示就会构成严重的问题。将CRISPR成分注入人类的胚胎在技术上并不 难，但是其可行性却有很大问题。正是由于这个原因，很多科学家都对这个实验嗤之以鼻，认为它是哗众取宠，而不是真正的科学。曾创造出第一只基因改造的小鼠 的麻省理工学院生物学家Rudolf Jaenisch也认为这样的尝试“为时过早”。

　　但是Feng告诉我，他认为改造生殖细胞基因的想法非常好，只不过限于目前的技术，这个想法真正付诸实践还需要10到20年的时间。除了其他问题以 外，CRISPR还可能带来意料之外的基因改变和效果。但是Feng说，这样的问题是可以解决的，经过基因改造的胎儿将成功分娩。他说，“对于我来说，这 是一种预防。我们很难预测未来，但是降低患病风险的尝试是有可能成功的，也是应该得到支持的。我认为它会成为现实。”