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用科技治療疾病是一回事,改造人類是另一回事

用科技治療疾病是一回事,改造人類是另一回事
photo credit: AP Photo/Mark Schiefelbein/達志影像

我們想讓你知道的是

就演化生物學的角度來看,沒有任何一個人類的性狀符合所謂完美,我們永遠沒有最好,只有更好。每一種性狀的好壞優劣,端看身處何種環境。

文:GENE思書軒

當初我主修謠傳會終生科科的生命科學系前,有個轟動全世界的大新聞「桃莉羊」,每次有朋友問我是不是深受啟發,我一律回答不是——我念生命科學的終極目標是為了複製出恐龍,真心不騙!在大學的課上我也公開宣佈:

都怪當時年紀小,被酷炫的科幻故事騙了。念了生命科學才發現,原來要做基因工程編輯DNA序列,並不是像用微軟Word插入文字那樣,用滑鼠移動游標、打字或複製貼上就好。而是要成天累月地在一堆管子盤子中把液體吸過來吸過去,用酵素等等把一段DNA接過來接過去,再轉到這株菌、那株病毒,再⋯⋯過程很艱辛複雜,也不像軟體那樣所見即所得,得用很多曠日費時的間接方式推測。而要進行這些工作,得在大學課堂和研究室修習不少基礎課程和實驗實作。

無論如何,現在做基因選殖和轉殖,在我們實驗室已是家常便飯。生命科學的進展一日千里,去年一個很重大的新聞,是中國南方科技大學副教授賀建奎的團隊利用基因編輯的技術,對一對雙胞胎嬰兒胚胎細胞的CCR5基因動手腳,那是白細胞表面的一種蛋白質,也是愛滋病毒入侵人體細胞的主要輔助受體之一。這使那對嬰兒獲得對部分愛滋病的免疫力,但幾乎遭到整個學術圈的譴責,英國頂尖科學期刊《自然》(Nature)更稱他是「基因編輯流氓」(CRISPR rogue)。

賀建奎這個轟動幾十億人之舉,也讓中國學術界遭到很大的壓力,全世界都因此質疑中國學術界的倫理是否完全淪喪,才會有人幹出這種逆天之事,結果沒多久,賀建奎就被查水錶了,現在似乎已被消失了。

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Photo Credit: Mark Schiefelbein / AP / 達志影像
引起學術倫理爭議的中國科學家賀建奎

今年三月初在《自然》刊登的最新研究指出,一名英國倫敦男性2003年確診罹患愛滋病,2012年開始接受抗反轉錄病毒藥物治療(antiretroviral therapy),並於同年罹患霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma),2016年5月接受幹細胞移植,結果從對愛滋病毒有抵抗力的捐贈者得到了罕見的突變基因「CCR5-delta 32」,能抵抗愛滋病毒感染。

這名倫敦病患接受幹細胞移植後,持續16個月接受藥物治療,2017年9月起停藥,經過1年半,他的體內仍未檢測出愛滋病毒。一般而言,愛滋病患一旦停藥,通常不到1個月,愛滋病毒就會捲土重來。這是繼「柏林病人」後迄今為止全球第2例。醫學界相當矚目這個案例,對這項進展抱持非常正面的態度,甚至提出未來可以用基因編輯技術來讓修改後的CCR5治癒愛滋病病患。

為何同樣是同一個基因CCR5,科學界對這兩個案例的態度卻截然不同呢?生命科學家究竟是如何修改基因的呢?基因改造會製造出怪物嗎?我們將能隨心所欲地訂製小孩嗎?如果對這些問題好奇,這本《上帝的手術刀:基因編輯懸疑簡史》會提供很好的思考材料。

和許多相關科普書籍不同的,這本《上帝的手術刀》是本入門門檻足夠低的好書,但又不會淺顯到讓生命科學相關科系出身的朋友感到無趣,入門、進階兩相宜,非常適合非生命科學出身的朋友來讀,也很適合當作大學分子生物學、遺傳學等課程的推薦書單。對生命科學相關科系出生的朋友來說,基本上《上帝的手術刀》第1章可以整章跳過(前提是曾經有認真上過課)。

《上帝的手術刀》只有5章,用了很多實例和故事講述基因編輯的歷史,也深入淺出地解釋了箇中的原理,榮獲吳大猷科學普及著作「金籤獎」,實至名歸。《上帝的手術刀》作者王立銘博士任教於中國浙江大學生命科學研究院,千萬別把他和同名同姓外號「變態辣椒」的反共漫畫家搞錯了。

王立銘博士畢業自北京大學,是美國加州理工學院的博士,還得過加州理工的最佳博士論文獎。浙江大學是中國最頂尖的大學之一,神經生物學家王立銘除了學術研究成果豐碩,在科普工作上也很有名,在對岸最大的知識付費APP「得到」開過科普課程《生命科學50講》和《眾病之王的解決方案》。

《上帝的手術刀》在第2章介紹基因療法的歷史。基因編碼了蛋白質的資訊,而蛋白質就是我們身體細胞中的奈米機器人。當有遺傳性疾病的病人,因為基因出了錯,就會出現各種生理或發育缺陷。基因治療,簡單來說,就是試圖把該基因好的版本,送入病人細胞內,讓正常的蛋白質能夠製造出來。

可是,就像我前頭說的,把基因送入細胞內,可不像微軟Word那樣用鍵盤或滑鼠複製貼上,必然需要一些媒介。在動物實驗中,把基因送入細胞,可以用顯微注射受精卵、用基因槍把帶有DNA版段的小珠子打入細胞,或者用電擊讓細胞開孔,然而這些方法在人體上都不適用。把基因弄進人體細胞結合到染色體中,最常用的方法是利用反轉錄病毒,這在我們實驗室是常見的實驗。

把反轉錄病毒用在實驗動物是一回事,把它們用在人身上又是另一回事。有個非常有名的案例,發生在我大學時期,那是1999年美國賓州大學進行的臨床實驗,病人注射病毒後,發生劇烈的免疫反應,結果很不幸地過世了。這個悲劇的事後調查發現了實驗人員的諸多不當,更糟的是澆熄了全球的基因治療熱潮。

之後真正通過嚴苛臨床實驗的基因治療產品Glybera一直要到2012年才上市,這個治療罕見遺傳疾病——脂蛋白脂解酶缺乏症的療法,要價110萬歐元,昂貴得令人咋舌。然而,對大多數遺傳疾病而言,最好的療法並非是直接把一個好的基因送入細胞內,那樣子太粗暴了,很難保證好的基因會不會因此造成另一個問題。