基因组编辑革命:你准备好了吗
时间:2017-12-07

  基因组编辑革命:你准备好了吗? - 新闻 - 科学网络

  大约20个月前,加利福尼亚大学伯克利分校的细胞生物学和化学分子教授珍妮弗·杜德娜(Jennifer Doudna)开始无眠。自从她和她的同事们发表了一篇文章描述如何使用称为CRISPR-Cas9的细菌系统来转化基因组以来,已经过去了近两年。

  Doudna惊讶于全球实验室将这项技术应用到生物学的速度有多快。同时,她避免过多地考虑这些广泛使用的改变基因组的工具可能的哲学和伦理意义。

  然而,由于使用CRISPR-Cas9来操纵细胞和生物体的情况不断增加,一些研究人员似乎不可避免地会在人类的卵子,精子或胚胎中检测这种技术。到了2014年春天,Doudna经常在晚上睡觉,思考超越了他帮助创造的技术的伦理动荡。

  海啸来了

  一个新的分子工具往往需要几年才能得到坚定。然而,就在2012年底之前的几个月,Doudna及其同事发表了他们最初的研究仅仅几个月之后,至少有六篇文章描述了CRISPR-Cas9在基因工程中的不同用途,并等待出版。

  在2013年初,一些文章是即将到来的海啸的早期预兆,其中包括一些文章,描述了如何利用该技术编辑人类干细胞基因组并改变整个生物体。到2014年底,科学家还利用CRISPR-Cas9增强了小麦对小鼠肺部特定染色体易位引起的致癌效应,并纠正成年小鼠突变的抗性。这种突变导致人类遗传性高酪氨酸血症。

  2014年2月出现了一个更复杂的CRISPR-Cas9应用程序。当时,研究人员描述了如何使用它来更准确地改变食蟹猴胚胎。已被移植到替代母亲中的这些食蟹猴在大多数细胞(包括卵子和精子)中携带基因改变。这意味着变化可以传给子孙后代。

  Doudna在猴子研究方面的麻烦,以及与患者或亲人的交往,每天都有一篇新的文章描述CRISPR-Cas9的研究使用,她的收件箱是研究人员寻求建议或合作的所有要求,所有这些活动都可能对人的生活有着直接的影响,但除了杜德娜的工作知识以外,大多数邻居,许多亲属以及他们的子女的父母基本上不了解这一点。杜达认为他和他们似乎生活在两个世界。

  到2014年底,Doudna的不安已经打败了参与更公开讨论的意愿,很明显,政府,监管机构和其他人并不知道基因组编辑研究的快速发展。除了科学家之外,技术可以主宰关于其影响的公共对话吗?

  伦理辩论

  Doudna在去年1月份在加利福尼亚州纳帕谷举行的为期一天的会议上,首次严肃地询问道德问题,这次会议是在Doudna的帮助下组织的,并得到了基因组学创新计划的资助,包括Doudna(科学家,生物伦理学家,电影制片人和加州大学伯克利分校的一名经理)谈到了基因组工程如何影响健康,农业和环境,特别是围绕人类生殖系统的卵子,精子和胚胎修饰问题。

  会议后不久,他们发表了一篇前瞻性的科学文章,敦促全球科学界不要在临床实践中使用任何基因组编辑工具来修改人类胚胎。他们还建议召开公众会议,教育非科学家,并就如何负责任地继续进行基因组工程研究和应用进行讨论。

  自纳帕会议以来,Doudna已经在美国,欧洲和亚洲的学校,公司和几十个会议上发布了60多份CRISPR-Cas9报告。她在美国国会讨论了CRISPR-Cas9,并与白宫科技政策办公室的工作人员进行了讨论,并回答了加利福尼亚州州长和其他许多问题。这些讨论迫使杜德纳脱离科学的舒适区。

  杜德娜是一位从未学习过动物,人体或人体组织的生物化学家,对克隆,干细胞,体外受精等其他研究领域内在的伦理困境知之甚少。她依靠同事的慷慨解囊,来了解涉及人体或组织的试验在不同的国家是如何规定的,以及由试管婴儿引起的道德困境在历史上是如何解决的。

  2015年是一个紧张的一年,非常有趣。杜德娜不时地希望摆脱一系列忙碌的活动来照顾一切,即使只有几分钟的时间。确保她的旅行和其他承诺不会影响实验室成员的进度是重中之重,但与他们合作越来越多地涉及在晚上和周末会议,或通过电子邮件,网络电话。到目前为止,杜德娜已经去过在加利福尼亚远足的心爱的花园和13岁的儿子。

  在一位同事提醒她关于CRISPR-Cas9研究,辩论和辩论的近三年之后,Doudna仍然不确定什么时候浪潮会停止。

  扩大讨论

  只有18位来自美国的参与者,其中大多数是科学家,纳帕会议只能算作更广泛讨论的开始。然而,会议和由此产生的评论文章有两个重要的含义。

  在2014年年中,Doudna担心CRISPR-Cas9会在科学家能够与更广泛的世界进行充分沟通之前,以危险或危险的方式被利用。她不会责怪邻居或朋友这样说:所有这一切正在发生,你没有告诉我们。 “科学的观点”一文以及在“自然”杂志上发表的一篇相关评论有助于传达这样的信息:领导研究的人们承认他们有责任表达他们的担忧。

  去年四月发表了关于使用CRISPR-Cas9修饰非活性人类胚胎的研究,由这些文章引发的讨论变得更为迫切。此后,他们也帮助引发了世界各地发生的众多听证会和峰会。最为人所知的是中国科学院,美国和英国在去年12月在华盛顿共同主办的人类基因编辑大会。

  如今,科学在国际合作中的影响力如此之深,科学家在一定程度上可以通过自我审查来形成全球科学的方向。 Doudna现在清楚的是,对科学的更多信任最好是通过鼓励参与技术来源的人士的积极参与来讨论其使用。在科学全球化的世界中,这尤其重要,通过中间供应商提供材料和试剂,获取公开数据变得更简单。

  Doudna对基因组计划的潜力对人类生命和生物系统的基础知识产生了积极的影响。同事们不断地给她发电子邮件,告诉她在不同的生物体中使用CRISPR-Cas9,无论他们是在试图培育抗虫莴苣,减少致病性真菌菌株,还是有一天能抵抗诸如肌营养不良,囊肿性纤维化,镰状细胞性贫血等所有人类细胞修饰疾病。

  然而,杜德娜也认为,今天的科学家们更好地思考和塑造他们的研究对社会,道德和生态的影响,为生物学的学生提供一些关于科学如何与非科学家探索的经验教训,这将使未来的研究人员对工作感觉更好,知道如何去思考一个引起兴趣的电梯大厅来描述研究目标,或者如何确定记者的动机,并确保他们在新闻报道中提供准确的信息,可能是意想不到的在每个研究人员的生活中,这个时刻产生了巨大的价值。 (宗华)

  “中国科学”(2016-01-05第3版国际)