基因编辑进入新时代?掀起伦理争议

2018年01月25日 东西新报


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过去半年,科学界透过基因编辑技术,预防或治疗遗传疾病方面有可人成果,不但成功修正先天性心脏病和皮肤病的基因,更陆续推出适用于某些白血病、淋巴瘤、失明等基因治疗产品。


前美国太空总署(NASA)生物化学研究员及生物黑客(biohacker)Josiah Zayner更因尝试编辑自己左手肌肉的基因,宣称不再是基因的奴隶,而受到传媒热烈追访。


基因编辑技术发展迅速,长远来说或令人类摆脱遗传病的困扰,但以技术现时水平,人类选择自己的基因是否言之过早?



去年10月三藩市一场生物科技会议演讲上,Zayner在约二三十名观众面前网上直播,以针筒注射基因编辑工具至左前臂,意图编辑一种肌肉生长抑素基因,声言或会使其左手肌肉发大。


他使用的正是现时主流的基因编辑技术CRISPR/Cas9。CRISPR这种遗传序列结构早于1980年代末在大肠杆菌中发现,后来逐渐发现是是细菌的防御机制。到大约2012年才研发出,可将向导RNA(guide RNA, gRNA)结合Cas9蛋白为CRISPR/Cas9,以用作切割和编辑DNA(下图)。


基因编辑工具CRISPR/Cas9如何运作


中文大学生命科学院生物化学课程主任邵鹏柱教授指出,很多遗传病是源于体内酵素不足或过量。常见的做法是从身体抽取细胞,例如白血细胞出问题,就可以抽取骨髓干细胞,在实验室中将基因由坏的改成好的,改到成功为止才重新注入体内以产生好的白血球,从而得到治疗。

便宜精准CRISPR成大势所趋

CRISPR/Cas9比过往基因编辑工具来得精准、方便,甫推出就震撼科学界。邵鹏柱指该技术的效率在老鼠胚胎、斑马鱼、植物等已达大约七成至八成,其他技术顶多只有五成。而且,ZFN和TALEN等其他基因编辑技术每次需要制造整个酵素,CRISPR/Cas9则只需要合成其RNA序列,使用上更灵活之余,成本也大为降低。

「现时合成一条RNA好便宜,我想一、两千港元都可以,而且制作只需大约一个星期。但其他方法要改造成个酵素,工程就好大,牵涉好多时间、改造技巧等等,而且改完或者会失去了活性,改造成功起码都要两、三个月,还要计人力物力。」邵鹏柱粗略估计。


专家提醒基因技术仍处初期


正当新的基因编辑技术为人类带来无限想像之际,纽约社区生物实验室Genspace创办人Ellen Jorgensen在2016年的TED Talk,却提醒大众不要过分吹捧;而且现时科学界对基因技术仍有大量不解之谜:「魔鬼藏在细节里,我们其实不了解细胞,他们就像黑盒。此外,在培养皿里做(基因编辑)一点都不困难,但要放进一个有机体,想要直接进入人体,就可能要透过病毒把CRISPR放进去,让病毒感染细胞。但病毒留在体内,说不定长期会有什么影响。何况,CRISPR也未必百发百中,误靶(off-target)机率虽然小但不是零。这些不是小问题。」


纽约社区生物实验室Genspace创办人Ellen Jorgensen提醒,基因编辑技术存在未知之数,科学界对基因所知仍甚为有限。(图片来源:Ted Talk)


Zayner的试验是噱头居多,去年12月他接受英国《卫报》(Guardian)访问时被问及打了针的手臂如何,他声称在动物做过相同实验,要四至六个月才能看到成果,但仅预期有部分细胞的DNA会有改变,而对于手臂实际上会转变多少,他也抱有怀疑。



不过,实验后他于网志强调,不论试验成果如何,重点不在展示相关技术,而是象征意义:



人类已经来到时代的转捩点,不再是自己基因的奴隶。


前美国太空总署生物化学研究员及生物黑客Josiah Zayner



我们是否来到Zayner所讲的时代?至少从现有技术水平而言,邵鹏柱不尽同意:「一些病,例如囊肿性纤维化、蚕豆症等,是单一基因病变,就比较容易改造,但如果是多基因影响的疾病,甚至成条染色体有损毁的,例如唐氏综合症,则暂时似乎未到这个阶段。技术未达到随心所欲,尤其是改变一个人的特性并非只改变一个基因,人的特性是多基因组成。」

再者,虽说新技术降低了成本,但邵鹏柱补充,这类基因治疗产品现时极为昂贵。例如美国食品药物管理局(FDA)去年8月批准的白血病基因疗法就定价47.5万美元。「若要好严谨去做测试、经过好多医疗临床试验也是要好高成本。一般药厂做一只药都差不多100次失败才有一、两次成功,成本计算失败例子在内的话自然好高。」


安全未明欠法例规管或引致乱局


到底基因编辑技术是否安全?中大生命伦理中心总监区结成指,素来科学及医学研究都必须经过动物试验、健康人体试验等一个个阶段推行:「但基因修改是没有这种过程。想像你改动了基因,你要等20 、30、40年等下一代先见到个效果。可能一代看起来好健康,但原来可能诱发了下一代好多癌症或者其他问题。以现时的科学研究模式下,无办法知道它是否安全。」


因此,他质疑医生未必对消费者负上足够责任:「一个消费者花钱买那支针打下去,不是说我自己打过就可以,自己打过就给别人打,是19世纪的概念。现时的成功应用例子好像都近乎绝症,好像无所谓,任他放手一博。但始终一项新科技要应用于治疗、要普及应用至其他疾病,就要面对安全试验,是新课题。」


CRISPR细菌基因编辑工具可在Zayner创立的网店The Odin买到。(图片来源:The Odin)


基因编辑随着新技术而降低成本,加上互联网资讯和购物发达,为类似Zayner的人提供了小试牛刀的机会。去年11月中,FDA发表声明,称留意到市民可以买到意图用作自行执行或DIY的基因治疗工具,强调销售这种产品是违法。可是,FDA所能做的也只有关注,因为FDA的规管对象只是售卖这些产品的公司,而非购买并自行执行疗程或实验的顾客,而很多时这些公司都声明了产品并非作上述用途,辩称无法控制顾客如何使用。如何判断这些公司的意图,目前尚存在灰色地带。

区结成形容基因编辑技术近年的进展和普及化,就如以App取代了复杂的程式,如何在这种现象下平衡规管与创新值得关注:「情况是基因编辑会愈趋蓬勃,小规模、小资本的公司都可以投资做到。当人人都去搞就好难规管。乱本身不是问题,创意就是要乱,但当社会被资本主义扭曲得如此严重,你完全放任地乱的结果,就是会有类似DR美容事件,就会有受害者。」


若说基因编辑未来可以发展出更多治疗应用造福人类,相信容易为大众所接受。Josiah Zayner能成为一时红人在于他实现了基因编辑可作非医疗目的。现时中外相关争议主要在于作非治疗之用的基因修饰(enhancement)方面。


而最根本的问题是:我们有没有办法区分清楚,何谓治疗?何谓修饰?区结成表示,一位在英国牛津大学受训、现正在其中心从事研究的哲学家正正提出了类似的问题:「他会争论,如果修饰到一个人将来对爱滋病有免疫能力,不是有病才治疗或修改,那么这种改法,与打预防免疫的分别又是不是那么大?他觉得不应该完全禁止在这方面的探索。」


或改变社会阶级和价值观
人类驾驭新技术智慧成疑

如Zayner一样,区结成也推断,基因修饰好大机会最早应用在竞技运动上,就如当年的鲨鱼皮泳衣。但比起运动应用,他站在伦理角度,更关心基因编辑会否因而加剧社会分化和不公:「假设基因改造出所谓设计婴儿,有人设计将来儿子IQ 180。当然要很有钱才做到,于是有些人可以将自己家族的人种一路修饰下去,而其他没机会的人无法竞争。届时社会不单止是一般贫富悬殊,而是逐渐会发展出两种人种,有一种人是半超人,在将来的社会一直会成为精英阶级,管治阶层,上等人就永远上等人。」


对于人类设计将来的能力,宗教和伦理界同样有所保留:「当人类意图改变自己的基因未来,扮演上帝不再是一个比喻,而是已经假设了你有足够智慧用这个工具。从宗教角度的顾虑是,人是否应该所谓狂妄到这个地步。人的往绩其实不是很好,像量子物理学,解决了理论问题后,原来人会用那种能量造核弹,以人的智慧驾驭如此巨大的力量,是一个问号。」区结成解释。


他续指,上月初中大生命伦理中心举办基因编辑工作坊,其中一名来自澳洲的哲学家讲者更想像,假设这个科技将来成熟,就会出现不同版本或世代的设计婴儿,就如智能电话:「当出到iPhoneX,还拿着6或SE出去的不会尴尬?于是人看待其他人,就只看你是什么版本。社会上对于什么是有价值的、或人与人之间值得互相欣赏的会变得愈来愈窄,化约为某几个特质,而非完整地看待人性。」



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