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潘多拉魔盒被打开:人兽杂交胚胎,基因编辑滥用,迎接新新人类

作者:小D|2019年08月02日| 浏览:1621

 

最近,有几件事情,着实让人不安:
  1. 日本:修改了监管规则,允许研究者将“人兽杂交胚胎”生下来,仿佛看到了电影中酷炫的半人兽/人头马(夸张了),会飞,能砍人,还可谈情说爱;
  2. 美国:使用基因编辑技术对一位镰刀型贫血病患者进行治疗,这是美国首次将该技术用于遗传病治疗,重点关注安全性;
  3. 中国:诞生了全球首例“抵抗艾滋病的基因编辑婴儿”,直接用基因编辑技术改造胚胎基因,震惊中外,隐约看到了可提高“IQ+EQ+各种Q”的定制版婴儿。

 

仔细想想,人类进化的潘多拉魔盒被打开了,在我们“掌握”了新技术之后,就着急要“改造”人类,超越自然选择,“模仿”科幻电影,培育出更优秀的“新新人类”。

不过,一切,都不是那么安全。

 

 

日本:人兽杂交胚胎实验获批

 

人兽杂交胚胎并不是人和动物直接交配(存在生殖隔离,该操作不会有结果),而是一种“移花接木”的操作:在动物胚胎发育过程中引入人类的干细胞,借助动物胚胎发育的环境,诱导人干细胞发育成比如骨骼、胰腺等组织或器官,最终形成包含动物细胞和人细胞的杂合胚胎。

先举个兽兽杂交的例子,2017年,日本学者中内啓光(NAKAUCHI Hiromitsu)通过研究发现:将小鼠干细胞(iPS)引入到先天缺乏胰腺的大鼠囊胚中,生出来了一种杂交大鼠,它含有小鼠的胰腺组织,如下图;神奇的是,他们将这个大鼠身上的小鼠胰腺移植到有糖尿病的小鼠体内,居然把糖尿病治愈了,维持了370天。

 

在大鼠中形成的小鼠胰腺,by中内啓光团队

 

所以,如果换成人的干细胞,我们就有可能就获得一个人的胰腺。那么,如果将人的干细胞移植到先天缺乏神经的大鼠胚胎,我们是不是有可能获得一个具有“人的神经系统”的大鼠?

那么问题也就来了,这种拥有“人类高级大脑”的大鼠会不会很聪明?会不会被训练后用于一些非法的事情?这种故事情节,好像在一些电影中有看到:大白鲨被科学家进行了基因改造,很聪明,一不注意就逃脱了,把很多人都吃了。

 

半人兽,生化危机和升级版大白鲨

 

当然,科学家也都不是吃素的,知道这是人类目前很难搞清楚的“潘多拉魔盒”。为了科学研究,你搞搞小鼠-大鼠杂交胚胎没问题,但是搞人兽杂交胚胎可就不行了,生出来的杂交物种算什么?伦理问题太多。于是各国政府都严格限制“人兽杂交”胚胎的研究,比如美国规定这类杂交胚胎“不能生出来”,必须在足月前终止研究。

本来,对于人兽杂交胚胎研究,日本也是严格监管的,明确禁止含有人类细胞的动物胚胎生长超过14天,也禁止将此类胚胎移植到代孕子宫。但是,今年三月份修改了相关规定,允许在动物体内培育人类器官,可以让他们生出来,以加强利用动物培育移植用人体器官的相关研究。

当然,这个骚操作引来了不少人的担忧,顶级学术期刊《Nature》也对相关事情进行了报道,其中一些生物伦理学家表示了担忧:这些人类的干细胞有可能偏离发育路径,进入动物的大脑,影响这些动物的认知。

 

 

不过呢,大家倒也不用担心这些科学家可以很快做出来“人头马”或“人头蛇”这类恐怖的生物,目前我们离这一步还很遥远,还有无数的困难需要克服;另外,日本的研究者也会循序渐进的进行实验,及时通报科研结果。不管怎样,从伦理的角度来说,这个操作也让我们离人兽杂交更近了一步。

 

 

基因编辑(Crispr-Cas9):一把双刃剑

 

下面,再来说说基因编辑技术,主要就是Crispr-Cas9技术。

具体细节很复杂,简单来说,它可以让我们在细胞中直接改造基因,比如某个基因A坏了,可以修复好;不想要某个基因B,可以直接把它剪掉。CRISPR-Cas9就是这样一种技术,听起来非常酷炫吊炸天,堪称“魔剪”,哪里不好修哪里。

 

 

但是,人无完人,金无足赤。这把”魔剪“的成功率并不是100%,有时候也可能“误剪”,就是本来想修复基因A,结果把基因B改造了。考虑到人细胞中有2万多个基因,这一剪刀下去,到底会“误伤”多少基因,很难评估,比如万一误伤某个跟癌症有关的基因,可能就得癌症了。

所以,“魔剪”技术很好,但是我们还不能100%掌握,它的安全性不能100%保证,因此,跟人兽杂交一样,将“魔剪”运用于动物研究还行,千万不能随随便便用在人身上。

不过,最近发生的几件事,让我们对“魔剪”技术有些后怕了:

1)2016年11月,我国的华西医院首次使用“魔剪”技术治疗癌症患者,在T细胞中“剪掉”PD-1基因,《Nature》杂志也进行了报道,引发了全球关于“魔剪”技术的大讨论,参考文章:华西魔剪+PD-1:轰动全球的抗癌新技术开始了

2)2018年4月,美国首次将基因编辑技术用于两位癌症患者,这标志着“基因编辑”正式登上美国临床;

3)2018年11月,中国深圳的科学家贺建奎向全球公布:全球首例“抵抗艾滋病的基因编辑婴儿”露露和娜娜诞生,瞬间引起全球科学家和政府监管机构的一致谴责,严重违背了学术道德和伦理规范,亲手打开了潘多拉魔盒,露露和娜娜可以将修改的基因传给后代,这将对人类群体造成不可估量的潜在风险和危害;

4)2019年8月,美国即将使用基因编辑技术对一位镰刀型贫血病患者进行治疗,这是美国首次将基因编辑技术用于治疗遗传性疾病。

 

即将接受治疗的Victoria Gray

 

其实,以干细胞再生和基因编辑为代表的新技术,具有造福人类的巨大潜力,可以解决诸如器官移植和癌症治疗等问题。

但是,新技术都是一把双刃剑,在一些“科学狂人”的疯狂下,人类进化的潘多拉魔盒已经被打开,后面到底会发生什么,谁也无法预知。人类会让自己进化得更高级,还是走向另一个极端,且行且珍惜。

 

 

参考文献:

1. https://www.nature.com/articles/d41586-019-02275-3

2. Yamaguchi, T. et al. Nature 542,191–196 (2017)

3. https://www.npr.org/sections/health-shots/2019/07/29/744826505/sickle-cell-patient-reveals-why-she-is-volunteering-for-landmark-gene-editing-st?utm_campaign=storyshare&utm_source=twitter.com&utm_medium=social

 

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