从治疗到预防，基因编辑边界在哪？

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从治疗到预防，基因编辑边界在哪？

根新未来

· 2023.01.31 12:43

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从疾病治疗到人体加强，基因编辑有没有边界？面对就像拥有了上帝般力量的基因编辑，在未来的某一天，我们是否能够跨越这条界限？

从治疗到预防，基因编辑边界在哪？

图片来源@视觉中国

文｜根新未来，作者｜陈根

过去十年，是基因编辑快速发展的十年。基因编辑技术以及CRISPR工具已经深刻地改变了生物学研究，基因编辑技术，可能帮助人类解决某些生物难题，甚至辅助治疗相关疾病。不过，作为过去半个世纪中最重要的科学突破之一，基因编辑技术引发的争议也比任何其它领域都多。尤其是当基因编辑的研究越来越深入到人类的遗传，甚至试图改变人类的进化时，关于基因编辑的争议也越大。

从疾病治疗到人体加强，基因编辑有没有边界？面对就像拥有了上帝般力量的基因编辑，在未来的某一天，我们是否能够跨越这条界限？

基因编辑从治疗开始

基因编辑，本是为了治疗而诞生。

人类的疾病可以粗略地分为三种类型。第一类是由遗传因素主导的疾病，也就是我们通常所说的遗传病。第二类疾病是由于环境因素主导的疾病，比如细菌感染，病毒引起的普通感冒，或者骨折。而第三类疾病则是由遗传因素和环境因素共同主导的疾病，比如癌症、高血压。

其中，对于遗传因素主导的疾病，尽管小分子化药和大分子抗体类药物已经取得了很大的成功，但这些药物的发展也面临着许多技术难题，并且，为了维持人体稳态，往往需要患者长期输入治疗性蛋白质。类似癌症，阿尔茨海默病等由多基因以及环境因素共同主导的第三类疾病，以现代的医学水平想要实现治愈也非常困难。而基因疗法作为一种可以实现治疗性蛋白的长期表达和组织特异性表达的治疗方法，能够实现治疗传统药物不能治疗的疾病，或大幅改善治疗疾病的方式。事实上，面对很多先天性遗传的疾病，这也是许多患者唯一的希望。

1990年，世界上开展了第一例基因治疗手术，针对的疾病就是重症联合免疫缺陷病，这是一种由于腺苷脱氨酶（ADA）缺陷所导致的严重综合性免疫缺陷疾病。对这种疾病的患者来说，周围的世界无处不存在着危险。哪怕和普通人共饮一杯水，甚至是在同一间房间里呼吸，都可能会带来致命的后果。

基于此，科学家们使用病毒载体作为递送方法，通过体外基因工程，将健康的ADA基因导入到患者自身细胞中，并将编辑后的细胞重新注射回患者体内。在治疗的半年内，患者体内的免疫T细胞水平就恢复了正常。在接下来的2年里，患者的健康状况也不断得到改善，过上了和同龄人几乎没有差异的生活。

这一案例被认为是基因治疗发展史上一个重要的里程碑，科学家们通过人体试验完成了对基因疗法的概念验证，证明了基因治疗的安全性和可行性。

今天，三个十年过去，基因编辑技术已经成功治愈了多种疾病，比如，2014年，圣加蒙公司报告了利用锌手指核酸酶技术治疗艾滋病的人体试验；2015年，中国四川大学华西医院的医生们计划首先将肺癌患者体内的淋巴细胞取出，然后利用CRISPR/cas9技术破坏细胞内的一个基因，让这些淋巴细胞恢复战斗力，再将它们输回患者体内，让这些重新拥有抗癌活力的细胞去杀死癌细胞。2018 年 11 月，第二人类基因组编辑国际峰会上，与会人员普遍认为体细胞基因编辑对治疗血友病、艾滋病、癌症、阿尔茨海默病等显著有益。

不久前，由南旧金山 PACT Pharma 制药公司和加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的科学家领导的团队在自然期刊Nature上发表了一项研究，宣布他们通过Crispr 基因编辑，成功实现个性化抗癌。

基因编辑技术展现出的极大潜力，也吸引着研究人员们的进一步深入，试图通过基因编辑来预防人类的疾病。

从治疗到预防？

沿着基因编辑治疗疾病的思路，我们还可以想到，如果把健康人免疫细胞内的CCR5基因（艾滋病病毒入侵人体免疫细胞依赖于免疫细胞表面的CCR5蛋白，如果找不到这个路标，艾滋病病毒就没有办法结合在免疫细胞上）提前破坏掉，不就可以永久性阻止艾滋病病毒的入侵了吗？

从某种程度上说，这岂不是最好的HIV疫苗？不光可以完全避免艾滋病，而且安全性也是毋庸置疑的。虽然这个想法目前还无法实现，但如果有一天基因已经在安全性和经济性上都满足要求，到么，是不是就会有很多健康人希望修改自己的CCR5基因，给自己永绝感染艾滋病病毒的后患？

不仅如此，这一理论概念还可以在其他的病毒身上实现。理论上，每当有一种新的威胁人类健康的病毒出现——不管它是HIV、埃博拉病毒、H5N1禽流感还是其他——我们只需要截取一小段病毒DNA序列，通过基因编辑来进行人体改造，就可以获得超强的“疫苗”。

除了对感染性疾病的预防，如果我们发现自己携带了容易得癌症的基因突变，容易得糖尿病的基因突变、容易近视的基因突变，我们或许就可以趁着还没得病把这些基因一改了之。比如，高血脂已经成为现代社会的流行病，高血脂引发的动脉粥样硬化和心脑血管疾病已经成为现代人的第一大死因。与此同时，人类遗传学研究也发现，携带某些基因突变的人的血脂水平非常低，患有心脑血管疾病的比例也很低——比如PCSK9基因突变。那么，对于一个普通人来说，能不能要求提前编辑自己的PCSK9基因？

这意味着，如果基因编辑技术已完全成熟到风险可控，一旦该项目被推广，那么，想变漂亮的人，变聪明的人，都能改变自己的基因。甚至人类此后还能够淘汰所谓弱势基因，实现基因定制。而到那时，基因编辑的推广或许会将会把人类带向万劫不复的深渊。

要知道，一旦基因编辑的技术问题得到解决，技术应用瓜熟蒂落，人类利用基因编辑技术进行治疗、预防和改善的年龄就会越来越早：从成年人到孩子、从孩子到婴儿、从婴儿到胎儿、从胎儿到受精卵、从受精卵到精子和卵子。换言之，基因编辑未来推演的尽头，就是直接对人类生殖细胞进行编辑。毕竟，这时进行基因修改和编辑的效率是最高的，只需要修改一个细胞，长大成人后身体内上百万亿个细胞就都会携带新的遗传性状。更可怕的是，这样的研究已经启动。

要知道，人类社会始终存在着不平等，这种不平等可能是家庭背景上的、经济收入上的，也可能是社会地位上的、教育程度上的。虽然这些不平等很多时候是可以在代际之间传递的，但是目前，这一切至少是有可塑性的。而如果有了基因编辑的强力介入，一切就有可能不一样了。

跨越基因编辑的边界

2022年4月，因非法行医罪被判有期徒刑三年的“基因编辑婴儿事件”主导者贺建奎出狱。半年后，贺建奎又宣布自己启动新的事业，在北京大兴建立实验室，主要从事罕见遗传病的基因治疗科学研究。虽然基因编辑婴儿事件已经过去四年多，但它在科学界引发了爆炸性的伦理争议却持续至今。

贺建奎制造世界首对基因编辑婴儿的目标就是让几对患有艾滋病的夫妇生儿育女，让其子女及子孙后代均受到保护，不会感染HIV。按照贺建奎的说法，、基因编辑手术比起常规试管婴儿多一个步骤，即在受精卵时期，把Cas9蛋白和特定的引导序列，用5微米、约头发二十分之一细的针注射到还处于单细胞的受精卵里——这对双胞胎的CCR5基因经过了修改，出生后就可以天然抵抗艾滋病，是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。

当时，这一消息发布后，立即在全球掀起巨大波澜，数百名生物学家公开谴责了贺建奎的行为，他们认为即使修改了胎儿的CCR5基因，也不意味着可以免疫艾滋病。实际上，一直以来，基因编辑之所以未被大力推广，主要原因在于医学界还无法预知其潜在的危害性，技术层面还不成熟。诸如后续可能引起的基因重组、脱靶效应、基因组突变、患病敏感性提升等问题，目前尚无法解决。

这一行为之所以会震惊世界和让学界感受到愤怒的另一个重要原因，就是贺建奎踏过了那一条人类不曾跨越的基因编辑的红线，即试图通过基因编辑来改早生殖细胞，以人为干涉人类的遗传和进化。

要知道，2018年创造出首对基因编辑婴儿前，主要存在两种选择孩子遗传特点的医学方法。第一个方法就是产前检查。该方法涉及在胚胎于子宫内生长期间，开展基因检测。现如今，此类方法可以检测出胎儿是否患有唐氏综合征和数十种先天性疾病，以及其性别。试管授精的发展推动了另一个基因技术的进步：胚胎植入前进行基因诊断。

这两项技术让父母在孩子没有诞生前，能够拥有决定孩子是否诞生的选择。出于优生优育的考量，这两项技术目前在道德上也为人们所接受。

然而，生殖细胞基因编辑却与这两项技术大有不同。越过生殖细胞这条界线将把人类带入一个截然不同的新领域。它涉及改造基因，而不是培养通过自然方式产生的基因。它带来的变化将被未来的所有子孙后代继承，甚至随着现象的普及、改变整个人类的基因池。

也许自科学诞生的那一天起，科学就存在被误用和滥用的风险。显然，已有太多的历史教训告诫我们，尖端科学与技术成就一旦落入“坏人”之手将会造成多么大的破坏性效果，对于基因编辑尤其如此——我们当然要以开放的心态拥抱其，但同时，基因编辑还需要用最严格的监管管控它。

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