原標(biāo)題:改得了基因 繞不過倫理
觀點(diǎn)一:如果這項(xiàng)技術(shù)能夠發(fā)展到安全而有效,是可以造福人類的。
觀點(diǎn)二:如此一來,遲早會有基因修飾嬰兒出現(xiàn),非醫(yī)療目的的基因修飾技術(shù)也會乘亂而入。
蔣志海制圖
如果不是因?yàn)橹猩酱髮W(xué)副教授黃軍就將科學(xué)家首次利用CRISPR/Cas9技術(shù)修改人類胚胎基因的研究成果發(fā)表在了《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》上,這本國內(nèi)的英文雜志對大眾而言還是十分陌生的。
然而,一項(xiàng)備受國際爭議的研究以及論文的發(fā)表,一夜之間將研究團(tuán)隊(duì)和雜志本身推到了風(fēng)口浪尖。
研究的支持者認(rèn)為,這是科學(xué)研究又一次被戴上了“緊箍咒”,反對者則表示,生命倫理學(xué)只為提醒科學(xué)家,“我們應(yīng)該做什么、我們應(yīng)該如何做”。
CRISPR技術(shù)是什么
伴隨著DNA測序技術(shù)的進(jìn)步,人類獲得了越來越多物種的DNA遺傳信息。對于這些遺傳信息的解讀就成為科學(xué)家們下步首先要解決的問題,由此獲得信息可以幫助人類對由于基因突變導(dǎo)致的遺傳病進(jìn)行有效的預(yù)防和治療;同時(shí)也可以對動植物等經(jīng)濟(jì)物種進(jìn)行基因改良。
“對于遺傳信息的解讀和修飾必然離不開基因修飾技術(shù)(Genome Editing)。”昆明理工大學(xué)靈長類轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心副教授譚韜表示,現(xiàn)在已知的基因修飾技術(shù)包括基因打靶技術(shù)(Gene Targeting)、鋅指核酸酶(ZFN)、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶(TALEN)、成簇的規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列及其相關(guān)系統(tǒng)(CRISPR/Cas system,或稱Cas9/gRNA system)等。
其中,Mario Capecchi上世紀(jì)80年代提出的基因打靶技術(shù)是最為傳統(tǒng)、也是運(yùn)用時(shí)間最長的一項(xiàng)基因修飾技術(shù)。但譚韜指出,傳統(tǒng)的基因打靶技術(shù)主要是通過自然狀態(tài)下發(fā)生的同源重組過程來實(shí)現(xiàn)的基因修飾,很多時(shí)候效率低下,使得這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用受到了嚴(yán)重的限制。
而近年來,在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了一系列的DNA靶向內(nèi)切酶和內(nèi)切酶系統(tǒng)(ZFN、TALEN、CRISPR/Cas system),它們主要由一些蛋白質(zhì)構(gòu)成,可以識別特定DNA序列,并發(fā)生切割。
“通俗地說,它們就好比一些帶有GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的剪刀,在特定信號的指引下,可以精準(zhǔn)地在DNA上發(fā)生剪切。之后通過同源重組或非同源末端連接的方式修復(fù)發(fā)生切割的DNA,從而實(shí)現(xiàn)對基因的定點(diǎn)敲除、敲入,基因修復(fù)。”
譚韜解釋,我們可以將DNA序列想象成一個(gè)長長的紙條,用前面提到的剪刀把紙條剪開,同源重組就是用另外一張紙條把剪開的位置替換下來。而非同源末端連接就好比用膠水把剪開的地方粘結(jié)在一起,但由于粘結(jié)的準(zhǔn)確度不行,就造成DNA序列的敲除。
其中CRISPR/Cas system由于設(shè)計(jì)簡單,操作靈活,引起了人們極大的興趣。它曾在2013年被美國《科學(xué)》雜志當(dāng)作年度科學(xué)突破的成果來進(jìn)行介紹。譚韜說,目前為止,在包括豬、猴子等多種動物中,已經(jīng)可以通過這種方法實(shí)現(xiàn)基因敲除。
“但是,這項(xiàng)技術(shù)存在先天的缺陷。”他強(qiáng)調(diào),特別是由于識別位點(diǎn)太短,存在切割其他非特異位點(diǎn)即較高脫靶效應(yīng)的可能。也就是說,系統(tǒng)本來要靶向編輯單個(gè)基因,但它有可能植入到基因組的不相干位點(diǎn),導(dǎo)致基因突變或打亂基因與基因之間、基因與環(huán)境之間的固有平衡,誘發(fā)可世代遺傳的醫(yī)源性傷害。
事實(shí)上,與以往利用小鼠胚胎或者人類成體細(xì)胞進(jìn)行的研究相比,黃軍就在此次實(shí)驗(yàn)中觀察到的基因脫靶比例也要高得多,而且僅有1/3的胚胎細(xì)胞基因得到了修飾。
這些因素嚴(yán)重制約了它的進(jìn)一步發(fā)展特別是在人體當(dāng)中的運(yùn)用。
來自生命倫理學(xué)家的辯護(hù)
對于人類的基因改造,學(xué)術(shù)界的分歧一直很大,關(guān)鍵問題就在于倫理道德。
目前,有近20個(gè)國家立法禁止改造生殖細(xì)胞的基因,盡管美國國會沒有頒布法律明令禁止這項(xiàng)研究,但美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)院長也正式聲明這是不可逾越的紅線。這也就不難解釋,黃軍就原本希望將這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然》或《科學(xué)》雜志上,卻先后被拒絕的原因。
然而,這是否意味著,國際上對于該項(xiàng)研究撲面而來的所有批評都是成立的?國內(nèi)著名的生命倫理學(xué)家邱仁宗第一時(shí)間就此提出了不同的看法。
他在給《中國科學(xué)報(bào)》記者的郵件回復(fù)中指出,就生命倫理學(xué)的基本原則而言,我國科學(xué)家利用 CRISPR/Cas9技術(shù)在不可存活的人的三原核胚胎進(jìn)行基因組編輯的研究,是可以得到倫理學(xué)辯護(hù)的。
首先,這項(xiàng)研究是治療用的,修改人類胚胎中編碼人β-珠蛋白的HBB基因,該基因的突變可能導(dǎo)致地中海貧血癥;重要的是,我國科學(xué)家明確指出,這是研究,并不是臨床應(yīng)用,CRISPR/Cas9這項(xiàng)技術(shù)目前還很不成熟,用于臨床還為時(shí)太早;而且,他們刻意挑選了一種不能正常發(fā)育成個(gè)體的畸形受精卵——這些受精卵是在人工授精過程中,一個(gè)卵子意外被兩個(gè)精子同時(shí)受精而產(chǎn)生,它會形成一種具有三套染色體(三倍體)的異常胚胎,因而無法正常發(fā)育,不會造成傷害。
至于有些國外科學(xué)家認(rèn)為這項(xiàng)研究存在跨越修飾人類生殖系這一邊界的基本倫理問題,在邱仁宗看來也是言之過早。
我國科學(xué)家既沒有從事人胚基因組修飾的臨床試驗(yàn),更沒有從事其臨床應(yīng)用,僅僅是在不可存活的胚胎上進(jìn)行體外研究,實(shí)際上尚未跨越這條邊界。如果這項(xiàng)技術(shù)能夠發(fā)展到安全而有效,是可以造福人類的。
邱仁宗不贊同將生命倫理學(xué)與道德說教等同起來。“生命倫理學(xué)的基本價(jià)值和基本原則雖然不會改變,但根據(jù)這些價(jià)值和原則在某一情境下制訂的規(guī)范、規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)要隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展而完善、修改、補(bǔ)充,并在一定條件下是允許突破,允許例外對待的。”
慎之又慎了嗎?
不過,如果因此認(rèn)為,這項(xiàng)研究沒有任何倫理問題,則太過樂觀。
早在上個(gè)世紀(jì)80年代,基因治療先驅(qū)科學(xué)家Anderson和Friedman就進(jìn)行了充分的倫理學(xué)思考,撰寫了多篇倫理學(xué)文章,提出了生殖系基因治療應(yīng)用的三個(gè)條件:首先是經(jīng)過若干年的體細(xì)胞基因治療經(jīng)驗(yàn)清楚地證實(shí)體細(xì)胞基因治療是安全和有效的;其次,充分的動物實(shí)驗(yàn)證明在人體上使用同樣的載體和程序,生殖系基因治療是可復(fù)制的、可靠的和安全的;其三,必須有公眾的批準(zhǔn),公眾應(yīng)完全了解這種治療的含義,僅當(dāng)知情的公眾通過種種途徑表達(dá)他們的支持,才能開始臨床試驗(yàn)。
體細(xì)胞基因治療已經(jīng)進(jìn)行了35年之久,需要大量使用基因組編輯技術(shù),其中有些已經(jīng)進(jìn)入II期和III期臨床試驗(yàn),有些已經(jīng)批準(zhǔn)臨床應(yīng)用,這早已不存在問題和爭議。但是,當(dāng)下并沒有有充分的科學(xué)證據(jù)證明生殖系基因治療對人體安全和有效,它的風(fēng)險(xiǎn)太大。
這些條件并未談及人類胚胎的體外研究問題,胚系研究同樣具有潛在的不可預(yù)測性和遺傳效果,因此科學(xué)共同體對此仍存爭議。邱仁宗認(rèn)為,在這種情況下,科學(xué)家首先需要做的,是與倫理、法律和社會學(xué)專家以及公眾代表一起進(jìn)行充分的討論。
“但國內(nèi)的現(xiàn)狀是,為了占領(lǐng)科技競爭制高點(diǎn),可以放下爭議,做了再說。”北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院人文學(xué)院教授張新慶直言,正是因?yàn)檫@種觀念,造成了幾年前我國干細(xì)胞臨床治療的亂象,打亂國內(nèi)干細(xì)胞研究正常秩序的同時(shí),也破壞了科學(xué)的形象。相似的是,如今的生殖細(xì)胞基因改造不僅沒有立法,也沒有正式討論。
張新慶說,《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》雜志3月30日收到投稿,4月1日即迅速接收,即便如其所言審稿流程不違規(guī),也很難稱得上對一項(xiàng)爭議技術(shù)表現(xiàn)出應(yīng)有的、足夠的審慎。這一做法,足以引起學(xué)界的擔(dān)心。
在他看來,如果政策制定者、科學(xué)家和患者等利益相關(guān)者沒有廣泛、充分地討論編輯人類胚胎基因的社會、倫理和法律影響,也不清楚該不該做、如何做,缺乏相應(yīng)的倫理準(zhǔn)則、管理規(guī)范和嚴(yán)加執(zhí)行。那么,盡管理論上這類研究不該被完全禁止,現(xiàn)階段也以暫停為好。
事實(shí)上,包括《自然》《科學(xué)》《細(xì)胞》雜志進(jìn)行的評論是肯定了這項(xiàng)技術(shù)的潛在價(jià)值的,但最大的疑慮是,由于復(fù)雜的倫理爭議問題尚未解決,一旦它高調(diào)地出現(xiàn)在公眾面前,可能會產(chǎn)生強(qiáng)烈的示范效應(yīng),導(dǎo)致誤用、濫用,后果不堪設(shè)想。有研究者擔(dān)心,如此一來,遲早會有基因修飾嬰兒出現(xiàn),非醫(yī)療目的的基因修飾技術(shù)也會乘亂而入。
思考:科學(xué)研究無禁區(qū)?
中國科學(xué)院北京基因組研究所技術(shù)研發(fā)中心常務(wù)副主任任魯風(fēng)在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示,借此次論文事件,通過國際科學(xué)共同體對生命倫理學(xué)的探討,給科學(xué)家提出警示,是一件好事。
“科學(xué)研究并不是沒有禁區(qū)的。”任魯風(fēng)坦言,特別是在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域,國內(nèi)相應(yīng)的倫理管控并不嚴(yán)格。許多科研項(xiàng)目在申報(bào)和立項(xiàng)過程中,沒有倫理審查的過程,項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí),甚至根本沒有倫理方面的考量。“目前的科研制度,并不需要科學(xué)家為倫理負(fù)責(zé)。這足以見得,生命倫理學(xué)在國內(nèi)沒有得到應(yīng)有的重視。”
而事實(shí)上,隨著器官移植、干細(xì)胞治療、輔助生殖等高新生命技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,它們無一例外需要和生命倫理學(xué)進(jìn)行理性的對話。
僅對于這項(xiàng)研究,任魯風(fēng)認(rèn)為,應(yīng)該有聯(lián)合審查小組對該實(shí)驗(yàn)的后續(xù)工作進(jìn)行審查,包括作者單位、衛(wèi)生部門、科研經(jīng)費(fèi)的提供者、科研經(jīng)費(fèi)的審計(jì)方,都有責(zé)任將科研活動嚴(yán)格限制在倫理范圍之內(nèi)。
而針對現(xiàn)階段國內(nèi)人類基因編輯技術(shù)的進(jìn)展,邱仁宗認(rèn)為,國內(nèi)的科學(xué)共同體應(yīng)該先停下來,思考清楚幾個(gè)問題:體外胚胎基因組修飾的研究可能存在怎樣的倫理問題,什么不可以,什么可以做,以及程序性倫理問題;在什么條件下可以進(jìn)入臨床試驗(yàn)、臨床應(yīng)用,屆時(shí)會有哪些倫理問題。除此之外,科學(xué)家應(yīng)該如何與人文社會科學(xué)家和公眾進(jìn)行對話和溝通,探討其社會、環(huán)境和倫理的含義,以取得社會的理解,同時(shí)也密切保持與國際同行的合作與對話。
在倫理審查和監(jiān)管的實(shí)際操作中。張新慶在《科技導(dǎo)報(bào)》撰文指出,國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會要盡快將人類基因編輯技術(shù)納入第三類醫(yī)療技術(shù)管理,研究制定倫理規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)入門檻,未經(jīng)備案不得擅自開展人類胚胎基因編輯研究。對于國內(nèi)科研人員而言,尤其要加強(qiáng)倫理培訓(xùn),樹立倫理意識,加強(qiáng)自律,負(fù)責(zé)任地開展涉及人類胚胎的基因研究。同時(shí),學(xué)術(shù)期刊編輯和審稿人也要遵循出版?zhèn)惱硪?guī)范,對倫理爭議較大的論文嚴(yán)格把關(guān)。