基因編輯應(yīng)用前景好 但自行改變DNA不現(xiàn)實(shí)

來源:科技日報(bào)
美國近日出臺第一部直接監(jiān)管CRISPR的法律,對消費(fèi)者自行購買使用相關(guān)工具包的行為喊停。
到2025年,全球基因編輯市場將達(dá)到81億美元。近期,美國加利福尼亞州出臺了一項(xiàng)針對CRISPR基因編輯技術(shù)的法案,該法案禁止在加利福尼亞州銷售基因編輯工具包,除非賣家在顯著位置警告消費(fèi)者不要將工具包用在自己身上。
這是美國第一部直接監(jiān)管CRISPR的法律。法案規(guī)定,除非聯(lián)邦法律允許,否則任何人不得在加利福尼亞州銷售基因編輯工具包,除非賣方在其網(wǎng)站顯眼位置及工具包外包裝上貼上清晰可見的標(biāo)簽,指出該工具包不能用于自我使用。這項(xiàng)法案將在2020年1月正式實(shí)施。
生物黑客自行使用帶來安全隱患
“個人的使用,無論是研究還是應(yīng)用,都會由于缺乏專家提醒,規(guī)范和監(jiān)督,容易受制于個人自制力,社會責(zé)任心,操作水平和認(rèn)識上的限制,而難免誤入歧途,出現(xiàn)無法預(yù)期的后果!敝锌圃哼z傳與發(fā)育研究所生物學(xué)研究中心高級工程師姜韜告訴科技日報(bào)記者。
2017年,美國食品與藥物管理局(FDA)表示,以自我使用為目的而銷售基因治療產(chǎn)品是違法的,因?yàn)樗鼈兩形传@得批準(zhǔn)。CRISPR技術(shù)的使用也受到了歐盟的監(jiān)管。
加利福尼亞州的CRISPR法案就主要針對業(yè)余愛好者將CRISPR技術(shù)使用在自己身上的行為。法案提到,當(dāng)前市面上有一些在售的材料可供試驗(yàn)CRISPR技術(shù),且以“自我使用”為名銷售。這種現(xiàn)象使人們對消費(fèi)者安全,公共衛(wèi)生以及業(yè)余人士會使用CRISPR技術(shù)創(chuàng)造出什么而感到擔(dān)憂。法案稱其意圖是在不扼殺創(chuàng)新的情況下,確保消費(fèi)者和公眾的安全。
據(jù)《麻省理工科技評論》報(bào)道,加利福尼亞州出臺這項(xiàng)法案有一個具體原因。這項(xiàng)法案直接針對一位叫做約西亞·扎伊納的加利福尼亞州居民,他同時(shí)也是一個生物黑客。
2017年,扎伊納拍攝并在網(wǎng)絡(luò)上傳了自行將CRISPR注射到手臂上的場景,并因此聲名狼藉。他對《麻省理工科技評論》表示,他確實(shí)在通過網(wǎng)絡(luò)銷售一種針對人類基因的CRISPR產(chǎn)品,該產(chǎn)品可以編碼一種叫做肌抑素的蛋白質(zhì)基因,用CRISPR去除這個基因可以使肌肉變得強(qiáng)壯。
必備環(huán)節(jié)的操作要求個人無法做到
“基因編輯工具盒主要有兩個成分,第一個是可以切斷雙鏈DNA,也就是基因的化學(xué)載體的蛋白質(zhì)酶分子Cas9,第二個是用來引導(dǎo)Cas9在DNA上準(zhǔn)確切割位點(diǎn)的一段sgRNA序列!苯w說。
我國數(shù)個生物技術(shù)公司已在出售其仿制品!斑@個試劑盒相對便宜,一次基因改造操作消耗這個試劑盒的成本在100元上下,具有大學(xué)本科生物學(xué)或醫(yī)學(xué)背景訓(xùn)練的人基本可以操作!苯w表示。
但扎伊納直接往自己身上注射基因組編輯試劑盒成分的DIY做法缺乏基本的科學(xué)規(guī)范性。姜韜認(rèn)為,這是亂來,當(dāng)然也基本不可能帶來什么有效的基因編輯結(jié)果,倒是有創(chuàng)口發(fā)炎的風(fēng)險(xiǎn),完全不是科學(xué)的做法。
姜韜介紹,規(guī)范的基因編輯,即使是最簡單的對細(xì)胞系的改造,還需要設(shè)計(jì)并合成sgRNA,細(xì)胞培養(yǎng),細(xì)胞轉(zhuǎn)化,變異體篩選和鑒定等過程,如果是對植物做基因編輯,還要加上再生植株,自交等操作過程,如果是基因編輯動物,就更加復(fù)雜,還需要體外操作受精卵,并移植到代孕母體的子宮,以確保正常發(fā)育成新個體。除了規(guī)范使用試劑盒之外,還有很多必備環(huán)節(jié)的操作條件和更復(fù)雜的細(xì)胞操作技術(shù),根本不是個人能夠做到的。
法案指出,由于CRISPR技術(shù)尚處于起步階段,特別是在公共消費(fèi)領(lǐng)域,因此需要進(jìn)行更多的研究以確保這些產(chǎn)品的安全。因此,消費(fèi)者應(yīng)該知曉,任何與CRISPR相關(guān)的基因治療產(chǎn)品都不適合自我使用。
基因編輯監(jiān)管并不是一片空白
基因編輯技術(shù)最初的目的,是對付其他手段難以見效的疾病,比如地中海貧血基因變異導(dǎo)致的地中海貧血。其初心是治病,不是改造人,所以必須遵守科研規(guī)則,守住倫理底線。
從學(xué)術(shù)角度上看,目前基因編輯的干預(yù)方向主要有兩種。“一種是針對人類目前無法使用正常醫(yī)療手段治療的先天基因缺陷導(dǎo)致的疾病,通過基因編輯手段,更改調(diào)整人類基因,岱山黨建達(dá)到治療目的,在這一研究方向上目前不存在明顯爭議。另一種就是預(yù)防性基因編輯,通過對胚胎進(jìn)行基因編輯,消除未來患病的可能。這種研究方向目前存在比較大的爭議,主要爭議在于這種醫(yī)療方法的論證不充分,在與藥物手段對比,必要性論證以及可遺傳性改變合理性論證等方面,還有待于不斷補(bǔ)充和完善論證證據(jù)!苯w介紹。
“其實(shí),基因編輯并沒有監(jiān)管空白,科學(xué)共同體對基因編輯的研究行為受到同行間的相互提醒,規(guī)范和監(jiān)督!苯w表示。
比如,2015年,美國科學(xué)院和醫(yī)學(xué)院就研究提出人類胚胎及生殖系細(xì)胞的基因編輯指南,當(dāng)年由美國國家科學(xué)院,美國國家醫(yī)學(xué)院,英國皇家學(xué)會等聯(lián)合組織的人類基因編輯峰會在美國首次召開,探討了人類基因編輯技術(shù)相關(guān)的科學(xué),岱山黨建倫理和社會問題,并就對基因編輯用于體細(xì)胞和生殖細(xì)胞進(jìn)行監(jiān)管達(dá)成共識。
而基因編輯技術(shù)在人體的應(yīng)用,則受到基因治療相關(guān)規(guī)范的監(jiān)管。
“FDA在2017年特別發(fā)布基因治療的自我管理信息,認(rèn)為在人體中使用CRISPR基因編輯屬于基因治療,都要受到FDA下設(shè)的生物制品評價(jià)和研究中心監(jiān)管!苯w說。
姜韜認(rèn)為,如果有一天這項(xiàng)技術(shù)被大規(guī)模應(yīng)用,一定是因?yàn)橐糜谌祟愅ㄟ^正常醫(yī)療手段無法治愈的遺傳疾病的治療,這也是全球科學(xué)界的普遍共識。
延伸閱讀
基因編輯技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用階段
“目前,人類基因中有超過6000個突變單基因,這些突變基因會導(dǎo)致某些先天缺陷,而這些遺傳缺陷無法通過現(xiàn)有醫(yī)療手段預(yù)防治療,這就需要基因編輯技術(shù)的干預(yù)!苯w表示。
CRISPR就是一種多功能的基因編輯技術(shù),在很大程度上推進(jìn)了基因療法。
此次的法案提到,CRISPR技術(shù)在易用性,有效性和成本方面相較其他基因編輯技術(shù)有很大改進(jìn),它在疾病調(diào)查,預(yù)防和治療方面,有促成革命性進(jìn)展的潛力。
目前已有使用CRISPR技術(shù)治療糖尿病,瘧疾和鐮狀細(xì)胞病等疾病的重要研究。“基因編輯技術(shù)早就進(jìn)入實(shí)用階段了。其中成本最低,最簡便的第三代基因編輯技術(shù)CRISPR發(fā)展最快!苯w說。
美國加利福尼亞州在基因編輯研究領(lǐng)域走在世界前沿,被廣泛使用的CRISPR技術(shù)的共同發(fā)明人杜德納就來自加州大學(xué)伯克利分校。
基因編輯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的市值主要來自細(xì)胞系的改造,以及基因工程,基因診斷和治療,基因編輯動植物等應(yīng)用。
“目前基因編輯技術(shù)的效率還需要進(jìn)一步穩(wěn)定和提高,需要有相關(guān)數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行合理的醫(yī)學(xué)論證,未來還有很長的醫(yī)學(xué)論證之路要走。美國在基因編輯核心技術(shù)升級研發(fā)方面處于領(lǐng)先,我國則在植物,特別是農(nóng)作物還有醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面走在世界前沿。”姜韜強(qiáng)調(diào)。
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