随着首篇关于人类生殖细胞CRISPR-Cas9工程技术论文的发表,我们是否面临一个新的阿西洛马时刻?今年3月,《科学》杂志发表了一篇题为“谨慎看待基因组工程和生殖细胞基因修饰技术”的文章,文章的作者表示,目前亟需建立一个对使用crispr-cas9技术改造人类基因组的开放讨论框架。他们认为,无论是治疗遗传病还是重塑生物圈,这都是一项无与伦比的创新技术。但同时警告说,随之而来的,还有对人类健康和福祉的未知风险。

为此,《自然·生物技术》杂志联系了全球社区的50名研究人员、伦理学家和商业领袖,就CRISPR改造人类生殖细胞可能引发的相关问题请他们进行评论。其中26人给予了回复。以下是部分评论内容。

 

随着基因编辑技术、试管婴儿和生殖干细胞研究不断取得突破,你认为在多大程度上胚胎工程是无法避免的?

 

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  卡特琳·博斯利(Katrine Bosley):从技术角度讲,我认为大多数科学家都觉得CRISPR相对比较简单。但技术上的可行性从来不是做实验的唯一考虑。例如,每一天,我们都会考虑实验的安全性(对工作人员、当地社区等)、环境问题(如何管理化学品、放射物质等),当然还包括不同维度的伦理问题(动物研究、受试者知情同意、临床试验设计等)。现有的制度框架已纳入上述内容,包括法律、法规、政策和做法,这些都是多年来发展起来的,也是我们培养科学家和日常工作实践的一部分。
 
  我认为,人类胚胎工程也会经历相同的过程,特别是在它所涉及的社会伦理问题如此广泛和深远的前提下。其实,人类胚胎工程并不是一个新概念,但我们直到现在还没有深入考虑对它的管理或调控,或许它目前还只是理论的存在。正如通常的情况一样,一个技术性的突破将迫使我们面对一个复杂的问题,但相信我们会审慎地处理这个问题。
 
  这项技术尚处于发展早期,我们就已经开展了广泛的讨论,显示学术界已经注意到它潜在的影响,并意识到开展跨领域对话的重要性。每个人都有权利参与其中,并且将会有很多不同的角度。我想,我们有责任找到利用这一强大技术潜力的正确途径,并以一种高度道德的方式来实现。

――马萨诸塞州爱迪塔斯医药公司,美国;

 

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  安娜琳·布伦纳德(Annelien Bredenoord):我不赞成“不可避免“这种说法,因为最终它将成为人类自己选择的结果。我更倾向于认为遗传性基因修饰即将实现,第一例胚胎工程可能会是线粒体捐赠(也称线粒体基因转移或线粒体基因治疗),这并不涉及基因修饰技术。近来,英国议会对这项技术实现了合法化,它将用于防止母体的线粒体基因突变遗传给胎儿。

――乌得勒支大学医学中心医学人文系,荷兰;

 

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  安东尼·佩里(Tony Perry):人类生殖细胞基因组工程是不可避免的,但目前还不清楚何时会变为现实。我们可以把它简化为三个问题:工具、目标和工具是否可以实现目标。我们很快就会有工具,而目标是有关伦理争论的主要焦点,这将决定何时实现。与为了预防疾病而进行基因修饰相比,那些复杂的目标,如实现高智商,显然将面临难以逾越的障碍。

――巴斯大学生物与生物化学系,英国;

 

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  J·克雷格·温特(J.Craig Venter):我认为人类胚胎工程是不可避免的,而且基本没有对基因编辑技术在人类生殖方面使用进行有效管理的办法。人类同样作为自然界的一种物种,将会通过各种方法不断完善后代的基因,消除可能导致疾病的风险或剔除某些不利的生物性状,尤其是通过基因编辑和生殖技术这样直接的手段。问题在于什么时候出现,而不是是否会出现。

――加利福尼亚拉荷亚研究所,美国;

 

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  阿尔塔·沙罗(Alta Charo):我并不认为这不可避免。对于未来使用这项技术的可能性,可以找到其他更简单的方法解决,例如不具有破坏性的配子和胚胎遴选技术等。

 ――威斯康星大学医学与公共卫生学院,美国;

 

  罗宾·L·巴杰(Robin L.Badge):胚胎工程是无法避免的事情,有一天它必将在某个地方变成现实。这在某些国家并不违法,但很难预测它将在何时、为何原因发生。

――伦敦弗兰西斯克里克学院,英国;

 

人类胚胎工程实现临床应用的主要技术障碍是什么?

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  卢吉·纳蒂尼(Luigi Naldini):在目前的技术范围内打断基因是很容易的,而编辑基因则很难。基因编辑(这将需要突变原位校正或对导致风险或疾病的等位基因变异进行编辑)依赖于基因靶向技术(通过人工的核酸内切酶)和使用外源性模板进行同源重组。当前作用于原代细胞的基因编辑方法非常低效,并需要对编辑的少部分细胞进行筛选。这种方法并不适用于胚胎工程,尤其是人类。
 
  首先,需要处理大量的胚胎,从而有一定的机率概率产生成功编辑了的细胞,现在还没有有效的策略来识别并遴选携带待编辑基因的胚胎,除非通过内置于模板中的基因开关进行强制选择。大多数处理后的胚胎会携带一个靶向的、但可能受到破坏的等位基因,如果不通过强制选择[或在极少情况下,基因自身校正赋予了胚胎干细胞(ES)选择性优势],少数携带编辑细胞的胚胎会成为嵌合体。
 
  其次,目前胚胎筛选和植入策略并不能显示嵌合体的形成概率及嵌合程度,效率非常低下。生殖细胞基因修饰技术(插入外源性选择器)与目前在农业或转基因动物模型中使用的转基因生物技术类似,面临更多关于可接受性和潜在风险的质疑。
 
  目前对原始干细胞出现高效编辑的主要障碍在于如何实现基因靶向工具的高效转运、社会的宽容许可、对处理过的细胞进行熟练的同源重组、待编辑细胞的遴选以及靶向基因改变表达特征后可能产生的缺陷问题等。

――意大利San Raffaele Telethon基因治疗研究所,米兰;

 

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  李劲松:在胚胎基因修饰的两种主要策略中,利用CRISPR-Cas9对受精卵进行转染,或将CRISPR-Cas9注射入生殖干细胞(产生携带校正基因的配子)。前者并不是所有的胚胎都携带了目标基因片段,大量的偏离目标情况是主要的问题;后者可以在受精卵形成前,对配子携带目标基因进行筛选。在胚胎干细胞介导的基因治疗作用于人类之前,至少有三个亟需解决的技术障碍,以精原干细胞(SSCS)为例:如何实现人类干细胞的高效产生?是否可能从培养的精原干细胞中获得成熟精子,以及实现对人精原干细胞的高效基因修饰?在我看来,使用CRISPR-Cas9治疗人类遗传病还有很长的路要走。

――中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,中国;

 

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  金真秀:在对生殖细胞进行编辑之前,研究人员需要开发以下方法:首先是防止错误产生和非同源末端链接(NHEJ),并提高生殖细胞同源定向修复(HDR)效率的方法;其次是减少或避免假阳性和假阴性位点的方法;再次是测量脱靶突变发生率的敏感方法。目前的测序平台无法检测到发生率低于0.1%脱靶突变。

――国立首尔大学基础科学与化学系基因组工程中心,韩国;

 

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  张峰:无论在技术还是生物方面,都面临挑战。在技术上,目前我们无法把握使用中的基因组编辑工具的精确性,这些工具是否会使基因组中的其他区域产生变化,或是否会对细胞产生其他影响。如改变基因组的表观遗传状态,是否会导致其他持久的后果?从生物学角度来看,我们仍不了解基因组变化是如何影响生物学功能的。除了少数已知导致疾病的基因突变外,我们无法预测细胞或生物体中特定基因改变的生物学后果。

――麻省理工学院和哈佛大学,美国;

 

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  冯国平:主要问题之一是脱靶效应(off-target effects),第二个是单细胞阶段之后的嵌合体问题,第三个问题是矫正遗传缺陷的HDR低效率。然而,这些都是在不久的将来需要解决的技术障碍。事实上,每个领域都在取得进展,例如:使用双nickases减少脱靶效应,使用Cas9或蛋白而不是mRNA加快进度,抑制基因编程从而提高HDR效率。

――麻省理工学院脑与认知科学系,斯坦利精神研究中心,美国;

 

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  爱德华·兰菲尔(Edward Lanphier):实现高度特异性,是该技术用于治疗必不可少的前提。尤其对于CRISPR-Cas9系统而言,这是目前所有基因组编辑技术(ZFNs和TALENs)中特异性最低的方法,以及能有效减少嵌合体产生的转运工具,都是实现人类胚胎工程临床应用的重大技术障碍。

――加利福尼亚州Sangamo生物科学公司,美国;

 

与胚胎工程有关的个人健康风险有哪些?潜在的个人利益又在哪里?

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  汉克·格雷利(Hank Greely):可预料的个人健康风险是脱靶效应和遗传嵌合体。此外,还有预料之外的靶位目标自身的影响,这可能存在于对配子、配子前体细胞以及受精卵干预的过程中,会产生一些意料不到的不良影响。关于对个人潜在的好处,我认为会比较复杂。只在少数情况下会有医疗方面的利益(就防止遗传疾病而言),但这并不能通过胚胎植入前遗传学诊断或通过产前检测和人工流产获得――后代通过胚胎植入前遗传学诊断所获得的优势非常小。对显性遗传疾病的纯合子人群而言,例如夫妻双方都有相同的常染色体隐性遗传病,可以为该技术增加一些候选使用人群,但这部分人数非常有限。就“增强”而言,我们还远未理解关于它的意义,在这一点上的个人利益接近于零。

――斯坦福大学法学院,美国;

 

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  巴杰:当然,任何试图对人类基因进行编辑的做法都必须平衡风险和收益,这在临床需求方面最为重要。实验表明,大多数基因编辑实验除了对目标基因之外,没有导致其他显著的影响。然而,细微的问题往往会发现不了,例如会导致早期胚胎死亡的问题。然而,老鼠不是人类,虽然脱靶效应可能比较罕见,但在进行人体实验之前,其后果很难预测。其次,基因嵌合体也可能是一个问题,这取决于编辑的基因本身。某些情况下,对嵌合体小鼠基因突变的研究发现,产生的表型改变后果比所有细胞中的基因突变更为严重,包括未曾预料的靶内改变也可能发生。
 
  如果对基因及其工作原理的认识不足,在某些情况下这些改变可能会导致意想不到的其他后果,例如新的蛋白质-蛋白质相互作用,从而影响另外一种蛋白的功能。个体潜在利益将取决于你跟谁讨论:如果一个孩子生下来会有遗传缺陷,而孩子的父母希望对孩子做一些改变呢?
 
  佩里:风险的大小取决于目标序列本身,某些序列可能具有极高的特异性,而另一些则没有;某些可能会有严重的脱靶后果,另一些的影响则不明显。另一个问题是未预料到的靶内变化的影响,引入一个改进的基因组修饰后,并非总是毫无瑕疵。例如,对于镰状细胞病的HbS单核苷酸多态性位点的杂合子携带者,消除镰状细胞病可能会增加感染疟疾的风险。总体的好处包括可以消除3 000种左右的单基因遗传病性状。在我看来,嵌合体的问题属于低技术风险,首先系统已经非常有效;其次是它的高度规范性,从而导致相同的终点;第三,它可能会产生被改变和未改变的基因组,这样给使用者带来的问题不会比他们本来就有的更大。

 

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  伊曼纽尔·查朋特(Emmanuelle Charpentier):除了伦理问题需要解决外,安全问题也是最紧迫考虑的。最近英国关于在试管婴儿中允许使用线粒体基因转移方法(这种方法会使胎儿接受来自三个不同个体的遗传物质)的辩论和批准立法过程中,嵌合体对于后代健康具有负面影响的概念被消除了。潜在的好处是与严重遗传性疾病有关的基因校正,可以给予孩子们正常的生活。

――布伦瑞克亥姆霍兹感染研究中心,德国;

 

胚胎工程的社会风险和潜在的好处是什么?

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  乔纳森·莫雷诺(Jonathan Moreno):也许对未来人类身体健康的好处是显而易见的,还可能降低慢性疾病和失能条件给医疗系统造成的负担。也许40年前人口生物学家的建议是可取的,即建立一个从人群中筛选出来的基因银行,以备需要时重新引入基因库。虽然他们在谈论对传统的镰状细胞性贫血和Tay-Sachs患者筛查可能产生的意外后果,但现在这些概念再次引起了新的共鸣。这里将会出现“顾客优生学”――受父母选择而不是由国家秩序所驱动的优生学,这将会对传统的优生学产生类似的结果,比如以某种基因增强为基础的多阶层社会系统――在遥远的未来,一些国家可能希望由此产生受高度控制的人类作为超能战士。

――宾夕法尼亚大学,美国;

 

  纳蒂尼:目前的社会风险主要来自夸张而普遍的观点的影响,即基因编辑技术将导致科幻场景的出现,比如人类是设计后孕育出来的,从而会产生许多不可预测的后果。即使这些情况都不切实际,人们也会对科学家及其使用的新技术产生恐惧和不信任,因而会妨碍研发具有更少问题、更有成效的体细胞基因治疗技术和生物医学研究。世界大部分国家限制或禁止转基因生物都面临类似的窘境。
 
  一方面,我们仍然对许多整体功能缺乏全面了解,缺少对局部突变影响的具体认知,因此,作为科学家,应该自我约束不去描绘关于人类基因组的不切实际的场景和远未成熟的技术。另一方面,需要对技术应用的利弊进行开放的辩论,致力于在科学团体和其他利益相关者之间建立共识,在对科学实验或生物医学干预中,什么是可以接受的,哪些超越目前可接受的界限(实际为伦理)进行广泛讨论,从而对科学的自我校正和开放社会的形成建立起更强的信心。

 

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季维智:不仅对生殖细胞,对所有人类细胞的基因编辑都会引发社会争议。首先,如果基因编辑非常昂贵,只是针对有钱人的,意味着这些基因改进只是有钱人的游戏,只有富人可以少生病和基因增强、生育更美丽和聪明的婴儿。第二,胚胎工程可能会抵消人群自然选择和对人类基因变异多样性造成不可预料的影响。第三,毫无疑问,这项技术将通过改善医疗服务成为延长生命的手段。在我看来,最大的潜在社会效益是摆脱遗传性疾病,避免痛苦,减少资源消耗。

――昆明理工大学灵长类转化医学研究中心,中国;

 

  布伦纳德:我们生活在一个技术的环境中,生物医学技术如同其他任何技术一样会对社会产生影响,只不过体现在于硬、软两方面。硬影响通常体现在安全、经济和成本效益方面,软影响则包括一种新技术对人们的道德行为、经验、观点、与他人互动以及对生活质量的影响。我认为现在讨论如何识别胚胎工程对社会(软、硬)风险或利益的影响还为时过早。我对潜在社会风险的推测是:使用该技术的公众压力(会降低而不是提高);如何为这项技术买单;不成熟的临床应用和滥用所带来的安全问题。在社会效益方面,我建议,该技术可用以治疗某些严重的遗传疾病,减轻患者的痛苦。
 
  张峰:谨慎地评估生殖细胞编辑带来的伦理问题非常重要。我们应在哪里划定边界,什么是可以接受的生殖细胞编辑,什么是不能接受的?如果我们到达某个阶段,让我们对该技术有了足够了解,首先将解决的疾病可能是最严重的类型(如囊性纤维化病变、镰状细胞性贫血等)。然而,随着人们对安全的胚胎编辑技术逐渐适应,或将允许编辑删除不会引起早发性疾病的突变,但可能会增加其他迟发性疾病如阿尔茨海默氏症的风险因素。而对那些较易控制的诸如糖尿病、身高、外貌和智力等遗传因素,我们将在哪里划线?这些都是非常复杂的问题,我们需要与社会和各领域的专家充分考虑所有可能出现的问题。

 

什么情况下你认为人类胚胎工程在道德上是可以接受的?

  巴杰:如果胚胎工程是安全的,仅在道德上可以接受。如果真的安全,我,还有社会大众也许不会反对这项技术的使用,从而避免严重的遗传性疾病以及胚胎植入前遗传学诊断的不适用,甚至还可能作为一种治疗较轻疾病的适用手段。比如,用于会产生跨代效应并影响家庭的生殖遗传疾病(如Y染色体上的突变基因致使男性生殖能力降低,以至于必须进行卵胞浆内单精子注射才能使女性怀孕,这个问题还会遗传给所有的男性后代)。通过纠正这种突变,让男性具有生殖能力,在我看来是合乎道德的。
 
  基因增强则是一个较棘手的问题,用这种方法增强疾病的抵抗力其出发点无可质疑:谁不希望自己的孩子能抵抗艾滋病、埃博拉病毒呢?然而,其在某些情况则存在较强的遗传危险因素。例如,APOE4等位基因的载脂蛋白E基因与阿尔茨海默氏症有关联;与普通APOE3等位基因纯合子的个体相比,杂合子人群和纯合子人群分别有约3倍和15倍的疾病易感性,其中APOE2等位基因甚至可能有一定的保护作用。
 
  为什么不对APOE4、APOE3或APOE2进行基因编辑呢?然而,尚不清楚APOE4是否会带来风险:为什么它在人群中一直维持相对高的发生率;它是否还赋予个体与阿尔茨海默症无关的优势呢?此外,父母总在寻找方法让自己的孩子生活优越,我们不认为这是不道德的。例如,送孩子上好的学校,同样可以产生跨代效应。然而,一种生殖细胞的遗传改变可能会被遗传下来,而无需后代的选择(除非使用相同的技术逆转这种增强效应)。
 
  布伦纳德:将生殖细胞改造应用于临床和社会接受需要时间、仔细研究(科学和伦理的)和公众的讨论。总体而言,我想提出一个合乎道德的使用胚胎工程的条件。首先,绝对要安全。对人类胚胎改造本质上具有伦理的挑战,尤其是缺乏风险和收益(在人身上进行试验)评估证据时,更需要仔细、长期、跨学科研究从中获得充分的证据,包括在伦理上确定一个可以接受的风险利益平衡。
 
  其次,对生殖细胞改造最大的反对声音是担心它会使改变未来人类的“本质特征”成为可能。这可能违反了哲学家乔尔?费因伯格(Joel Feinberg)创造的另一个背景――孩子拥有对开放未来的权利。我此前认为,生殖细胞改造的临床应用,不应该侵犯儿童拥有开放未来的权利。为了防止孩子被预先设定的人生所束缚,它似乎是合理的,只允许能扩大所谓“一般目的”的基因修饰。
 
  换句话说,我们应该允许能够给孩子美好人生有用的基因修饰。关于“一般目的“的定义是什么,健康具体包括哪些内容,我们需要进一步讨论。毕竟,健康是许多人生计划实现的必要条件(尽管不是全部)。
 
  格雷利:如果它被证明足够安全,我认为最适合的情况下它要在伦理上站得住脚,某对特定的夫妻只有一个健康的孩子,并且孩子的基因要属于这对夫妻。
 
  冯国平:只有在明确可以预防严重疾病的情况下,而且卵母细胞无法选择体外受精时,我才会支持胚胎工程。这可能是相当罕见的。
 
  查朋特:我相信《欧洲保护人权和人类尊严公约》,公约指出“寻求干预修饰人类基因组只能出于预防、诊断或治疗疾病的目的,目的是不给后代引入任何修饰过的基因组,”这是潜在的前进路径,具有非常高的安全标准,而且没有替代选项可用。我个人对关于人类生殖细胞的修饰非常关切。

 

你认为什么是最佳的监督方法:国际禁令、临时禁令、管制或放任?

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  雅各布·考恩(Jacob Corn):从我和《科学》杂志其他作者的角度来看,希望有一个对人类生殖细胞改造研究的临时禁令,先在各领域的代表利益相关者之间进行更广泛的讨论。我们正在为此筹备一个更大的会议。
 
  沙罗:关于对配子或胚胎的研究,因为各国的立法和监管模式不同,很难在国际间进行法律协调。在许多地区,一些或全部的研究是非法的;在其他地区,允许在规范的框架内进行研究,;而在另一些地区,对这些研究可能没有任何独立的监管模式。即使在美国,不同州之间法律也各不相同。这就是为什么我们需要有公共讨论和一个指导技术发展的原则。

 

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  周琪:我认为临时暂停是最佳做法。我们应该把目前的努力放在技术问题解决、安全性测试和动物实验上。但我们可以保持大门的敞开,为未来该技术应用在治疗某些严重的疾病方面保留机会。

――中科院动物研究所生殖生物学国家重点实验室,中国北京;

 

  兰菲尔:我赞成暂停人类生殖细胞基因组编辑研究。在确定是否有良好的论据支持之前,应该对这项技术应用的利弊进行广泛充分的讨论,并对是否可以使用这一技术的具体案例予以明确的操作指南。
 
  佩里:在英国,《人类受精和胚胎法案》涵盖了包括胚胎工程在内的所有体外人类胚胎操作程序。鉴于此,在英国不需要新的法规来规范人类胚胎工程,除非它成为可能在体内进行的基因工程。国际禁令也似乎难以达成,即使达成,我也不清楚将如何监管。我认为,这场辩论不能孤立地开展,重点是进行充分的讨论,而不是暂停。如果讨论普遍认为应该暂停,那就暂停。然而,暂停可能会使胚胎工程转为地下,或升级为禁止和“非法”,其后果或许会在某些监管不力或宽松的地区出现“基因组工程旅游”的情况。这和堕胎和安乐死立法有一些相似之处。

 

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  马丁·佩拉(Martin Pera):我认为需要暂停。开展全面、理性的辩论,促进公共教育是必不可少的。而进行管制和国际禁令还为时过早,但放任不管又太冒险。就像生殖性克隆,科学家已达成了禁令;但生殖性克隆与胚胎工程不同,很难找到任何良好的医治理由。

――墨尔本大学解剖学与神经科学系,澳大利亚;

 

现在是否有可能达成类似阿西洛马的决议,以及基于CRISPR技术的易用性,是否意味着传统研究机构之外的围绕CRISPR胚胎工程的“车库生物学”的崛起?

 

  莫雷诺:在这里,大家都会下意识地想到阿西洛马,但阿西洛马之于生物学,就像伍德斯托克(Woodstock)*之于青年文化。它已经成为一个神话,但掩盖了事件当时的混乱程度。
 
  金真秀:我对达成阿西洛马式决议感到怀疑。几十年前,重组基因组技术只在美国数量有限的实验室进行。而CRISPR基因组编辑现在可在世界各国普遍开展。人类生殖基因组编辑不能在车库中进行,因为在大多数发达国家,获取和操纵人的卵细胞是非法的。
 
  周琪:我认为,应召开一次有不同国家科学家参与的阿西洛马式的会议,这对于制订一些解决问题的指导原则,是一条有用的途径。
 
  博斯利:1975以来,世界发生了很大的变化,我认为领导力仍然很重要。实际上,鉴于研究的国际性和技术的易用性,它可能比1975那次会议更重要。而如何在科学界不同领域的学者之间进行协调,既是一个有趣的问题,也是如何有效地领导所面临的挑战。但“车库”生物学家如何也成为领导的一部分?我认为真诚和广泛的参与将是关键。无论是通过阿西洛马型决议还是其他的论坛或工具,领导力和持续对话都至关重要。这不是通过一次决议或一场对话就可以解决的问题,人们的观点可能会随着时间推移不断变化。
 
  冯国平:我认为这是可能的而且十分重要,即使我们不能把所有国家聚在一起。很重要的一点是,尽早举行这个会议,并让某些国家起到引领示范作用。建立一个包括发达国家和发展中国家在内的领导集体将至关重要。
 
  佩里:进行类似阿西洛马会议的可能性似乎不太。首先我们需要对阿西洛马会议和人类胚胎工程所处的环境进行比较。1975年,当时对重组质粒和病毒的讨论与引发癌症传染的恐惧同时暴发。尽管这与人类胚胎工程没有直接关系,但却有借鉴性。阿西洛马会议反映的是重组DNA拥有可怕的潜力,人们对此深表关注,人类胚胎基因组的研究因此将会暂停。但本质上这不是一件好事,前提是忽略了人类生殖细胞基因组研究的潜在好处。
 
  在1975的辩论中,有关于分子克隆的好处吗?禁令每存在一天,人类生殖细胞基因组的研究就会延缓一天,人类的苦难就会持续一天。与此相关的是,美国现在没有像1975年那样处于摇摆状态,其次,在黄禹锡谎称产生人类核移植胚胎干细胞和第一次验证报告近十年后,包括在过去的15年有各种各样的关注者声称要克隆人类,除了哗众取宠之外,再无任何其他实质性研究成果。“车库生物学”还不配我们设想给予的地位。这不是一个自大的理由,现实就是如此。

 

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  罗萨丽·伊萨斯(Rosario Isasi,左)和巴萨克·努帕(Bartha Knoppers):也许采取分层推进的方式更为合理,包括对人类遗传基因修饰研究和临床应用的临时禁令,同时允许非生殖细胞的修饰。或者是,另一种更合理的方法暂停将生殖细胞改造的人类胚胎用于受精。如果继续恐惧的话,那就从法律上禁止以优生为目的的生殖细胞和非生殖细胞的修饰。

――麦吉尔大学人类遗传学系,加拿大蒙特利尔魁北克;

 
  温特:阿西洛马式会议会让一部分人产生美好的错觉,即他们可以对人类有关键需求的一个简单的技术应用产生影响。只有大大增加我们对人类基因组或基因型与表型的关系和变化的理解,我们才有足够的智慧做出明智的决定。届时,人类基因组编辑将被看作是随机的人体实验。我们应该尽可能地把不可避免的事情推迟,从而争取到积累知识和智慧的时间,继续为人类的利益努力。
 

CRISPR技术相对容易,禁止或暂停是否会造成生殖细胞基因治疗不同于生殖性克隆的问题吗?

  格雷利:当然。该技术的易用性使得它难以强加一个禁令。CRISPR或任何现在及将来的相似技术都可能做生殖细胞基因治疗,可能比目前的基因疗法或生殖性克隆更加有效。
 
  考恩:我认为,负责任的科学家将充分尊重与生殖细胞编辑有关的关注。现在尚未看到CRISPR技术的易用性将如何影响临床使用。尽管“车库”应用并不现实,人们仍然可以想象在未来的医疗中心,可以接触到类似于体细胞(如造血细胞)编辑的技术。
 
  兰菲尔:是的。事实上CRISPR是一种非常简单的基因组编辑系统,它大大降低了生殖细胞基因组编辑的技术壁垒,从而在全球范围内禁止或暂停基因组编辑变得难以执行。但CRISPR-Cas9系统还没有被证明具有可靠的特异性,相对于生殖细胞基因治疗、生殖性克隆而言,它提供了更直接的对基因组的操作。
 
  张峰:重要的是对科学界和公众就基因组编辑的影响进行沟通。通过这种途径,可能使人们做出最合乎道德和明智的决定。事实上,CRISPR技术并不比生殖细胞基因治疗、生殖性克隆简单,也不存在是否对管理更具挑战性的问题。
 
  佩里:CRISPR-Cas9技术的易用性和其潜在的可能性,可能会使任何禁令变得无效。无论是否公开宣布,目前存在着一个抢在禁令颁布之前的幕后竞赛,大家都在争相获得研究优势。我认为这种禁令不具操作性,一方面,是一些人的愿望;另一方面,其结果可能和愿望截然相反。另一种选择是继续目前的研究工作,同时培养开放、透明和信任的环境。至于车库生物学,生殖性克隆可能具有借鉴意义:在第一例哺乳动物克隆报道的20年后,我们仍然在黑暗中探索,很少有人能完成对不同物种的克隆。
 
  佩拉:是的。基因操作只是其中的一部分。现在仍然需要通过医疗手段将修饰后的配子或胚胎置入人的生殖系统。这不是一两个人能独立完成的。

 

英国已批准了线粒体替代疗法,包括最近的一份报告称将人体细胞核移植到去核的卵母细胞中;与之相比,这与由CRISPR胚胎工程所带来的道德挑战有何不同?

 

  季维智:CRISPR胚胎工程对伦理的挑战超过线粒体替换。其中一个是,在改变我们的基因组之前,我们是否真的了解了所有基因和基因组的功能,包括事实上并不是垃圾的“垃圾DNA”。
 
  冯国平:在英国的案例中,其主要区别在于它并没有改变基因库,改变的只是个人的基因,而不是人类作为物种的基因。
 
  周琪:通过CRISPRs或其他基因组编辑技术进行的胚胎工程,或将面临更大的挑战。因为线粒体DNA遗传信息远少于基因组DNA。然而,道德的挑战是一样的。我们是否允许通过这样的方法来产生基因增强的后代?人的治疗性克隆不直接与生殖细胞变化相关。对于人类生殖性克隆,我认为全世界的科学界和政府已经达成共识,应该完全禁止。
 
  博斯利:英国最近的行动是经过长时间辩论和深思熟虑的结果。这是一个吸引不同的人群参与并从不同角度考虑的很好案例。该技术虽然涉及生殖细胞的变化,但从技术角度看,其影响比CRISPR-Cas9技术更为有限。在线粒体替换中,并不涉及线粒体之外的基因,这对患者潜在利益和更广泛影响的平衡是一个可以被评估、理解的结果。因此,英国政府做出了批准的判断。而CRISPR和胚胎工程目前存在的问题则复杂得多,我们还不充分了解其中的风险。技术进步迫使我们不得不面对这些问题,但这并非一蹴而就得以解决的。
 
  佩里:线粒体替换和核转移与Cas9介导的胚胎工程并不相同,这在辩论中似乎成了转移人们注意力的东西。事实上,胚胎工程在辩论中面临被人混淆的风险。为什么?首先,因为线粒体替代不会改变基因序列,它将线粒体和核基因组以一种新的方式组合在一起。这其实也不是新的,其他人已经做了15年了。如果英国立法的时间不是与Cas9技术取得突破恰好巧合,我们可能就不会思考这个问题。体细胞核移植也不改变基因组序列,相反,它保留了一个预先存在的、通过自然的减数分裂产生的核基因组。我也不认为治疗性克隆的拥护者已经将“生殖细胞基因改造”置于清单的顶部,但核移植胚胎干细胞与人类生殖细胞基因组工程有一定的相关性。

 

政府该如何对这项研究进行监管,国际、国家监管或两者结合?

  莫雷诺:不同国家对科研的监管方式存在很大不同,基因编辑研究只存在于拥有先进科研基础的国家。不幸的是,国际社会对生命科学的管制很少,如对违反知识产权或研究伦理标准,特别是对不良行为的制裁几近于零。虽然可以撤回科研经费,但像CRISPR这样的技术,少量的钱也可以做。即使对显而易见的危害,也难有惩戒措施。尽管如此,还是应该有一些关于胚胎工程的全球论坛。联合国教科文组织的国际生物伦理委员应是一个合适的机构,尤其是2003年的世界生物伦理准则与人权宣言,其中第16条明确了“保护下一代:生命科学对未来几代人的影响,包括他们的基因构成应给予考虑。”基于这些,结果可能会产生将基因编辑纳入考虑的新宣言或附录中。
 
  周琪:我更倾向于“国际指导方针与国家监管政策相结合”,以此监督涉及到人类胚胎工程的研究。但在不同的国家,由于不同的社会、宗教、经济等原因,面临的伦理挑战也不同。因此,考虑到各自的现实、文化、政治、宗教和社会背景等因素,国际准则可以对共性问题提出指导,并为每个国家分别制定监管政策提供依据。
 
  巴杰:国家监管应该足够了,除非有些国家缺乏这样的管理系统。我很怀疑国际机构是否合理或有效,除非他们采取协调一致的步骤,由科学驱动,并听取临床医生的意见。
 
  佩里:这是一个信任的问题,但尚不清楚是否存在这样的信任基础。英国和其他国家可能从部分公平可靠的信息中受益,例如在基因组工程工具的“沟通”中,以确认人类和动物(兽药)的利益,包括完全和部分定义指定的基因组编辑并对法律做出解释,提升安全方面的公众预期和解释动物实验的需要,制订防止投机性实验或临床试验的最低标准,以及如何对非基因编辑技术(尤其是全基因组测序)进行评估?如何在单基因遗传病校正和智商校正之间划定有意义的界限?如果在国际上达成一致意见,那就再好不过了。

 

资料来源 Nature Biotechnology

责任编辑 则 鸣

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1975年,科学家们聚集在美国加州的阿西洛马会议中心,为安全推进当时新兴的重组DNA技术制定指导方针。该会议被广泛誉为科学界自我监督的典范。

伍德斯托克音乐节,每年8月在纽约州东南部Woodstock举行的摇滚音乐节。