基因編輯是指對目標(biāo)基因進(jìn)行刪除、替換、插入等操作，以獲得新的功能或表型，甚至創(chuàng)造新的物種[1]。在過去的三十年里，新的基因編輯技術(shù)不斷發(fā)展，如ODM、TALENs、ZFNs和CRISPR-Cas系統(tǒng)[2]，已在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而，基因編輯潛在的風(fēng)險(xiǎn)和道德倫理問題引發(fā)全球爭議。

以CRISPR-Cas系統(tǒng)為例,目前，CRISPR-Cas系統(tǒng)由于操作過程簡便、編輯效率高、支持多靶點(diǎn)編輯、編輯形式多樣等優(yōu)勢[3]，已成為世界各地研究實(shí)驗(yàn)室的主導(dǎo)基因組編輯技術(shù)[4]。在植物方面，CRISPR-Cas技術(shù)主要應(yīng)用于改善營養(yǎng)、提高抗逆性、增強(qiáng)抗病性、提高免疫力、促進(jìn)養(yǎng)分吸收、提高產(chǎn)量及植物結(jié)構(gòu)等。在動物方面，主要涉及模式生物的基因功能、抗病性、細(xì)胞療法、增產(chǎn)、改良藥用或工業(yè)用動物、藥品生產(chǎn)等。在人類健康方面，主要應(yīng)用于遺傳和臨床疾病，如血友病、囊性纖維化、地中海貧血、癌癥、白血病、黑色素瘤、艾滋病、鐮狀細(xì)胞貧血等[2]。

圖 CRSPR-Cas系統(tǒng)在動植物臨床和遺傳疾病及性狀改善中的應(yīng)用

（源自：Debin Zhang, Amjad Hussain, Hakim Manghwar, et al..（2020）Genome editing with the CRISPR-Cas system: an art, ethics and global regulatory perspective.）

盡管現(xiàn)有的生物技術(shù)可以從結(jié)構(gòu)上修飾包括人類在內(nèi)的生物體的遺傳背景[5]，CRISPR-Cas系統(tǒng)可以有效地操縱基因組DNA[6]，但技術(shù)和道德風(fēng)險(xiǎn)依然存在；特別是脫靶編輯和科學(xué)界的非法或不負(fù)責(zé)任的實(shí)驗(yàn)[2],會對生命體帶來巨大的影響?！懊摪小憋L(fēng)險(xiǎn)，即工具酶在識別并切割靶位點(diǎn)的同時(shí),也對與靶位點(diǎn)相似的DNA序列同樣進(jìn)行切割[7]，在治療中可能引起正常功能基因的功能缺失突變，或由于靶DNA序列以外的位點(diǎn)結(jié)合和斷裂而使致病基因錯(cuò)誤配對[8]，甚至?xí)?dǎo)致染色體重排和其他類型的突變[9] [10]，進(jìn)而影響被編輯的生物體甚至其潛在的后代[11]。非法或不負(fù)責(zé)任的基因編輯實(shí)驗(yàn)則為實(shí)現(xiàn)某種目的，改變生物基因，進(jìn)一步增加了生物安全風(fēng)險(xiǎn)，2019年公開的“基因編輯嬰兒”事件就是典型例子。

另外，過多地使用CRISPR技術(shù)編輯野生種群的基因組可能會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞性和不可逆轉(zhuǎn)的影響[12]。有一項(xiàng)調(diào)查顯示，部分科學(xué)家的擔(dān)憂包括：轉(zhuǎn)基因微生物的逃逸；協(xié)助生物進(jìn)化，可能會破壞自然遺傳變異；基因逃逸可能對種群產(chǎn)生消極影響，破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡；基因驅(qū)動的動物釋放可能會對生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性產(chǎn)生負(fù)面影響等[13]。

面對潛在的風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)家們似乎也無法從技術(shù)的角度給出明確的判斷，提出可行的措施。而普通大眾對于基因編輯更多的是從倫理道德的角度表明自己的態(tài)度。一項(xiàng)美國的民意調(diào)查顯示，受訪者普遍認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)大于收益，絕大多數(shù)人認(rèn)為野生動物中的基因編輯至少對人類（84%）和自然（87%）有一定的風(fēng)險(xiǎn)[14]。

從達(dá)爾文的進(jìn)化論到當(dāng)代基因科學(xué)，從自然選擇到人工選擇，人類均扮演著重要的角色。無論是受益者還是受害者，全人類都將共同享有和承受。只是，少數(shù)人在選擇物種的生死存亡和進(jìn)化方向時(shí)，又讓全人類一起承擔(dān)不可預(yù)料的后果，似乎也欠缺點(diǎn)公平和民主。

文 | 藍(lán)天

審核 | Ann

排版 | Candy

參考文獻(xiàn)：

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[2]Debin Zhang, Amjad Hussain, Hakim Manghwar, et al..Genome editing with the CRISPR-Cas system: an art, ethics and global regulatory perspective.Plant Biotechnology Journal,2020,18(8):1651-1669.

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