《基因編輯大革命》:CRISPR修改人類胚胎基因體的隱憂

《基因編輯大革命》:CRISPR修改人類胚胎基因體的隱憂
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我們想讓你知道的是

基因編輯能夠增進人類遺傳學的知識,以較為永續的方式來生產食物,還能用來治療重大遺傳疾病的受害者,我不能否認這些會為世界帶來正向的影響,不過可想而知CRISPR還能發展出其他用途,我愈來愈擔心這一點。

文:珍妮佛・道納(Jennifer A. Doudna)、山繆爾・史騰伯格(Samuel H. Sternberg)

改變人類的未來?

2014年的春天,約莫就是在我第一次去達弗斯參加會議的前一年,我大概可以領略到國際間即將會出現一股力量,來塑造CRISPR的未來。

我們描述利用CRISPR來進行基因編輯的文章在《科學》期刊上發表後,不到兩年的時間內,這項技術的消息就傳遍科學界,甚至連外界都注意到這項革新。主流媒體熱烈報導基因編輯的研究,引發大眾對CRISPR的關注熱潮。愈來愈多研究開始使用CRISPR,許多科學家埋首在實驗室中,致力於改善基因編輯的方法,開發新方式來運用這項技術,他們尚未捲進公眾的討論中。

就跟這些同行一樣,我也一直和柏克萊實驗室夥伴一起做學術研究,繼續探索和發展CRISPR,不過與此同時,我也日益投注更多時間來深入了解基因編輯在人類治療方面的挑戰。許多學界的實驗室正在進行這類研究,還有幾家新創的生物科技公司也參與研發。從摸索出CRISPR技術的運作方式,到開發出能在細胞內操作遺傳訊息的巨大潛力,能夠參與宛如眾人集體努力而成的創舉,身為其中的一部分,真讓我悸動不已。而這當中最讓我感到興奮和充滿希望的是,這項努力的成果,會為農業到醫學領域帶來許多正向的發展。不過,偶爾在夜深人靜的時候,我會想到某些學術界外的人士也對這個蓬勃發展的領域展現出濃厚興趣,但不見得是出於美好的理由。

製造CRISPR寶寶

大約就是在這個時期,和我合寫本書的另一名作者史騰伯格,那時還是我實驗室的博士生,他接到來自一位企業家的電子郵件,接下來我就以克里斯汀娜來稱呼這位企業家好了。克里斯汀娜想知道山姆是否有興趣加入她新創立的公司,這項事業與CRISPR有關,她還要求和史騰伯格見面,談談自己的經營理念。

表面上看來,克里斯汀娜的信並沒有什麼值得大驚小怪的地方。就CRISPR研發和傳播的速度,以及震撼生物科技市場許多領域的潛力來看,每週似乎都會有跟基因編輯牽扯上關係的新公司、產品或是許可協議出現。但是,正如史騰伯格很快就會發現,克里斯汀娜新創的公司與那些很不一樣,非常不同。

當史騰伯格和克里斯汀娜約在學校附近一家高檔墨西哥餐館吃晚餐,他並沒有抱持怎樣的期待,但是他們見面後的談話卻讓他感到相當不安。在電子郵件中,克里斯汀娜的語意含糊不明,真正碰面時倒是侃侃而談,直截了當說出希望利用史騰伯格正在協助發展的這項技術做什麼事。

克里斯汀娜暢飲著雞尾酒,很興奮對著史騰伯格說,她希望為某些幸運的夫婦,提供健康的「CRISPR寶寶」。她解釋道,這個孩子將在實驗室以體外人工受精的方式來製造,但會有帶有特別的性質,他們計畫以CRISPR來引入客製化的DNA突變,消除罹患任何遺傳疾病的可能性。為了吸收史騰伯格加入這家公司的科學家團隊,克里斯汀娜保證,她的公司僅會在人類胚胎中引入預防性的基因修改;若是他想參與,不用擔心會做出任何不必要的突變,影響到未出世的孩子的健康。

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在人類胚胎中編輯基因的前景。

克里斯汀娜沒有必要跟史騰伯格解釋這套流程的運作方式,或是執行起來有多麼容易。以她所假想的方式來編輯人類基因體,臨床醫師只需要掌握當時科學家已知的技術:從準父母那裡取得精卵細胞,進行體外受精,產生胚胎,將準備好的CRISPR分子注入,編輯胚胎的基因體,接著將編輯過的胚胎送入母親的子宮中,然後讓大自然接手其餘的步驟。

史騰伯格在甜點送上來之前就告辭了,他聽得夠明白了。儘管克里斯汀娜信誓旦旦保證,史騰伯格一心只想擺脫這場華而不實的談話。史騰伯格感覺到,她對CRISPR的力量和潛力著迷不已。史騰伯格事後告訴我,他在對方眼中看到了普羅米修斯式的光芒,懷疑她除了基於善意而修改基因的那套表面說詞之外,還另有其他更大膽的想法,比方說以基因編輯來強化某些特徵。

修改人類胚胎基因體的隱憂

若是這段對話發生在幾年前,那麼我和史騰伯格只會把克里斯汀娜的提議純粹當作幻想,一笑置之。當然,基因改造人類確實可以成為科幻小說的好題材,也為哲學和倫理提供人類可能「自我演化」這項議題,引發豐富的討論和思辯。但是,除非智人基因體的操作流程突然變得很容易,就像是在實驗室內操作大腸桿菌這類細菌的基因體一樣,要不然基本上不太可能有人會在短時間內發展出創造科學怪人的計畫。

然而現在,我們不能再笑看這樣的想像。畢竟,讓人類基因體像細菌一樣容易操作,正是CRISPR所取得的一項成就。事實上,就在史騰伯格與克里斯汀娜見面的一個月前,第一批經過精確基因編輯而改寫基因體的猴子已經誕生了,順勢將CRISPR研究的進展步伐帶到智人演化的前門。經過CRISPR修改基因的動物種類名單不斷增長,從之前的線蟲到山羊,以及現在的靈長類,就這種發展趨勢來看,人類加入這張不斷增長的基因體改造生物名單似乎只是時間的問題。

我強烈意識到這種可能性,也為此擔憂不已。基因編輯能夠增進人類遺傳學的知識,以較為永續的方式來生產食物,還能用來治療重大遺傳疾病的受害者,我不能否認這些會為世界帶來正向的影響,不過可想而知CRISPR還能發展出其他用途,我愈來愈擔心這一點。我們的發現是否讓基因編輯變得太過容易?科學家是否只顧著爭先恐後進入這個新興研究領域,而沒有停下來思考他們的實驗是否合理,以及連帶可能產生的後果?CRISPR是否會遭到誤用或濫用,特別是在人類基因體的修改上?