来源: NOEMA(Ines Katamso 创作)

人类基因编辑的伦理与潜能

斯坦福大学法学院迪恩·约翰逊和凯特·埃德尔曼·约翰逊的法学教授和遗传学教授,专注于生物科学的发展特别是遗传学、神经科学和人类干细胞研究,所产生的伦理、法律和社会问题。他是加州人类干细胞研究咨询委员会和斯坦福大学生物医学伦理中心指导委员会的主席,并指导斯坦福法律与生物科学中心和斯坦福神经科学与社会项目;同时也是NAS科学、技术和法律委员会等机构成员。

2021-05-08 / 阅读时长 6 分钟
NOEMA 首发 译文

CRISPR [1] 由“簇状规律间隔短回文重复序列”(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)的首字母缩写构成,代表一种广泛的基因编辑方法,它由西班牙分子生物学家弗朗西斯科·莫吉卡(Francisco Mojica)于1993年发现,后经生物化学家詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和她的同事艾曼纽·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)在2012年将其转化为一种可行的基因编辑技术。杜德纳和卡彭蒂耶使用的方法是利用一种名为Cas9的蛋白质让不同的RNA剪切和编辑各种DNA。该发现使基因编辑技术较之以往变得更加精确,同时凭借这一发现,杜德纳和卡彭蒂耶也获得了2020年的诺贝尔化学奖。

随即CRISPR被誉为能够彻底改变从化学到农业再到医学的技术,同时人们开始也认识到它有可能翻开人类基因研究史上致命的一页。尽管许多科学家和生物伦理学家呼吁暂停对人类生殖细胞的所有编辑,即禁止对从亲代传递给子代的卵细胞和精细胞中的DNA进行编辑。但还有一些人认为这终究无法停止这类编辑。

“但还是有一些人认为终究无法停止这类编辑。”

人类生殖细胞基因组编辑可能会依据用途、使用条件及父母的目的等因素,在监管下设置一些限制并在某些地方采用。除此之外,还会存在关于谁应该监管这项技术的应用以及如何监管等重要问题。

有一种可以限制人类生殖细胞基因组编辑的方法,就是只允许它用于特定目的。可能的目的主要可以分为两大类:一类是与疾病相关,另一类是非疾病相关。对于常染色体隐性遗传疾病例如镰状细胞贫血、β-地中海贫血和囊性纤维化来说,人们可能拥有两个与疾病相关的异常等位基因拷贝,或者分别拥有一个与疾病相关的拷贝和一个健康的拷贝。拥有两个拷贝的人会受到这种疾病的影响,而那些只有一个拷贝的人则是携带者,能够将基因遗传给他们的后代。对此,一个来自支持方的论点是,如果胚胎继承了两个与疾病相关的DNA拷贝,就会受到疾病的影响,那么从提高疾病风险方面来看,编辑这个基因组就会是有益处的。

对于常染色体显性疾病,例如亨廷顿病或神经纤维瘤病,只需要一个与疾病相关的基因拷贝就能导致这种疾病。如果一位准父亲或准母亲有两个与疾病相关的基因,那么他(她)的每一个孩子都必然会继承该父母的致病基因中的一个,并会患上这种疾病。又或者,当某位妇女患有线粒体疾病时,这种疾病会损害她的细胞利用能量的能力,而她携带致病DNA变体的线粒体就会遗传给她所有的孩子。

以上这些案例的共同点是,PGD(胚胎植入前遗传学诊断,一种第三代试管婴儿技术)[2] 或产前基因检测并不能让父母选择生出一个健康的孩子;而不健康的孩子可能生来就带有他们父母的致病DNA。这是人类生殖细胞基因组编辑最吸引人的用途。

“降低遗传疾病风险的同时,也增加了许多其他疾病的风险。”

但是从那时起,事情就变得复杂起来了。如果基因变异并不总是导致这种疾病,或者并不总是“完全外显的”该怎么办?如果携带疾病“诱发”基因的儿童只有80%的几率患病,那么人类生殖细胞基因组编辑还被允许吗?如果是50%的几率或者20%的几率呢?

如果一种疾病不会影响一对夫妇的所有孩子,但会影响所有的儿子,例如,Y染色体上携带的一种致病基因,或者母亲的X染色体上有两个致病基因拷贝;又或者父亲的X染色体上携带显性致病基因,继而会影响所有的女儿。如果疾病不是特别严重,比如轻度的红绿色盲症怎么办?如果疾病在出生后可以通过药物治疗或者基因疗法得到治疗该怎么办?如果治疗并不总是完全有效或者完全安全又该怎么办?

到目前为止,我们一直在讨论一些父母,他们的孩子一定遗传了一些与疾病相关的基因变异。也会有一些DNA发生变异的父母,他们的孩子可能会遗传也可能不会遗传他们的变异。PGD会向那些父母展示他们的胚胎有哪些变异,只要他们胚胎足够多,运气足够好,他们就可以挑选出一个不带有任何致病突变基因的胚胎。但也有可能孕育的所有胚胎都不符合父母的预期。如果他们无法提供更多的卵子或精子,例如他们缺乏能够生育的卵子或精子,那么他们可以被允许使用基因编辑来改变他们已经孕育出的胚胎中的DNA,将其从携带疾病的胚胎转变为健康胚胎,或者从携带者转变为非携带者。

上述这些都是涉及疾病的“简单”病例。此外,还有一些与疾病无关的人类生殖细胞基因组编辑的可能用途,人们很容易将这些称为“增强用途”,但其中一些,包括当今技术上貌似最合理的用途,并不能产生“被增强”的婴儿。相反,婴儿会具有他们父母喜欢的特征,像性别、眼睛的颜色、头发的颜色和肤色等。因为这些与预防疾病或残疾无关,所以在大多数地方,它们得到的道德和政策的支持要少得多。一个国家可以规范或禁止任何或所有此类对人类生殖细胞进行基因组编辑的非疾病相关用途。

“一方论点是,如果胚胎继承了两个与疾病相关的DNA拷贝,那么从提高疾病风险方面来看,编辑这个基因组就会是有益处的。”

在某些情况下,PGD能够为父母提供他们想要的东西,例如与疾病相关的一些特征,但这并不是全部。一对具有浅色眼睛的父母可能无法使用PGD来选择一个可能长出黑色眼睛的后代胚胎,因为父母不会携带“黑色眼睛”的DNA信息。他们必须使用编辑技术才能得到这个结果。

但不管怎样,由于某些疾病或其他特征、其严重性或重要性、治疗方法或其他应对或协调措施都存在诸多不确定,所以各国政府采取行动来规范或禁止对未出生的人类进行基因组编辑。

这里还有一个语义问题,即对于人类生殖细胞基因组编辑确切用途的管理,这在实践中可能很重要。我们可以将这些用途界定为允许或禁止,但是这可能会引起“举证责任 [3] ”。如果只允许某些特定的用途,那么任何模棱两可或不明确的用途都必须保证它实际上是在允许的范围之内。

但是,如果只禁止某些特定的用途,则必须有人证明某些含糊不清的用途也符合禁止用途的定义。不确定性或模糊性是否意味着这种用途仍可以继续?

艺萌「睿ⁿ」 | 编


[1]CRISPR:CRISPR来自微生物的免疫系统,这种工程编辑系统利用一种酶,能把一段作为引导工具的小RNA切入DNA,就能在此处切断或做其他改变。以往研究表明,通过这些介入,CRISPR能使基因组更有效地产生变化或突变,效率比其他基因编辑技术更高。

[2]PGD:全称Preimplantation Genetic Diagnosis,胚胎植入前遗传学诊断,指的是进行试管婴儿助孕(IVF)时,在胚胎移植之前,对早期胚胎进行染色体基因疾病检测,挑选染色体正常的胚胎植入子宫,提高患者的临床妊娠率、降低流产率。与传统的(第二代技术)依赖显微镜技术挑选形态学等级高的胚胎进行移植的方法相比,PGD可直接对胚胎的遗传物质进行分析,对早期胚胎进行染色体数目和结构异常的检测,准确判断胚胎是否存在染色体异常,筛选出真正健康的胚胎。

[3]举证责任:英文名称Burden of proof,出自于《民事诉讼法》,意指当事人,对自己提出的主张有收集或提供证据的义务。