修改胚胎的尝试与争议

王晓冰

人类的大多数疾病都与基因有关，因此利用基因剪刀修改基因来治疗疾病是当代医学的一种突破，也是未来根治疾病的一个方向。今天，修改基因的研究已经深入到对胚胎或生殖细胞如卵子中的基因进行修改，因为这可以从胚胎发育时就清除在未来可能引发疾病的致病基因，从而一劳永逸地根除疾病。但是，这种尝试引发了巨大争议。

永久性治疗乳腺癌

现在，对于癌症的治疗有多种方法，例如，对于女性的乳腺癌可以在发现后进行手术、化疗、放疗和生物疗法。但是，从预防的角度看，与其患病后治疗，不如早期预防更有效。而早期的预防是通过健康的生活方式来实现的，如注重饮食均衡、不熬夜、不抽烟、不酗酒等。不过，对于携带有乳腺癌致癌基因的人来说，现在又有了一种新的防治癌症的选择，即提前切除可能患癌的靶器官，如乳房和卵巢等。美国影视明星朱莉就是这么做的。

2011年，朱莉进行基因检测发现，她的体内携带有致癌基因BRCA1，医生认为，她患上乳腺癌的概率大约是87%，患卵巢癌的概率是50%。于是，2013年2月，朱莉决定将发病的可能性减到最小，进行了乳腺切除手术，并在切除乳腺后重塑乳房。

切除乳腺后刚两年，朱莉又做出惊人之举。2015年3月24日，朱莉宣布，由于担心罹患卵巢癌，她再次接受手术，切除了卵巢和输卵管。在两年的时间内，这位只有39岁的女性为了防癌，先后切除了3种器官（乳房、卵巢和输卵管）。这一治疗方式自然引发了专业人员和公众的热议和争论，在未出现症状和影响身体正常生理功能之前就切除部分器官，是否操之过急，是否值得？

当然，各执己见的人都不能说服对方，这实际上也成为今天癌症治疗的一种选择，提前进行治疗。不过，现在还有一种更有远见，也能从根本上去除致病基因的防治乳腺癌和卵巢癌的方法，即对胚胎或生殖细胞的致癌基因进行清除。显而易见，这样的方式更容易引发争议。

现在，正在美国哈佛大学乔治·丘奇教授的实验室中从事博士后研究的中国留学生杨璐菡等人进行的一项研究就是修改人类卵细胞遗传基因，以便永久性地防治乳腺癌和卵巢癌。杨璐菡等人利用目前最好的基因编辑技术，在实验室中修补卵巢细胞中导致乳腺癌和卵巢癌的BRAC1致癌基因。当这一基因被修正或清除，随着卵巢细胞逐渐成长为卵细胞，其中的BRAC1基因也会被修改或清除。于是，以这样的卵子孕育后代，以后就不会患乳腺癌和卵巢癌。

这一相关研究结果尚未公开发表。即便如此，杨璐菡等人的研究情况披露后也引起了争论。因为，对于修改人类卵子、精子和胚胎的基因在许多国家都存在争议，反对者认为，这些研究违背道德准则，在技术上也充满不确定性，风险太大。

面对争议，哈佛大学的丘奇教授强调说，杨璐菡等人在实验室中所做的研究完全是尝试性的。其中用到的卵巢细胞是在实验室里培养的，根本没有打算让卵细胞受精，更别提将其移植到一位女性体内了。

显然，修改卵子、精子和胚胎的基因目前还只是一种尝试，但未来这种尝试是否会成真呢？

修改动物胚胎的尝试

同样是利用基因编辑技术修改胚胎基因的研究也在尝试之中，而且获得了比较明显的成功。这种研究体现在两个方面：一是对动物胚胎进行修改，一是对人的胚胎进行修改。

云南中科灵长类生物医学重点实验室季维智、牛昱宇研究小组与南京医科大学、南京大学、中科院动物研究所合作，利用基因编辑技术对猕猴的3个基因进行剪接：一个是调节代谢的基因Ppar-γ；一个是调节免疫功能的基因Rag1；另一个是调节干细胞和性别决定的基因。

研究人员是在180多个单细胞期猴胚胎中同时靶向编辑这3个基因。在对15个胚胎的基因组DNA进行测序后，发现其中有8个胚胎显示出两个靶基因（Ppar-γ和Rag1）同时突变的迹象。随后研究人员把经过基因编辑的胚胎移植到代孕母猴体内，其中一个生出了一对孪生猴。检测这对孪生猴的基因组后发现，猴子体内的两个靶基因（Ppar-γ和Rag1）已经发生改变。

调节代谢的基因Ppar-γ和调节免疫功能的基因Rag1如果变异，将会产生种种生理变化或疾病，但需要等这种在胚胎期就修改了基因的猴子长大（3年）后才能证实，如此就意味着可以在胚胎期进行基因修改以预防疾病，比如修改可能引发帕金森病和囊性纤维变性的基因，以根治这些疾病。但是，这也仅仅是一种方向。

与此同时，美国马萨诸塞州博德研究所的研究人员证实，可以利用基因编辑技术修改小鼠胚胎或卵子的基因，他们已经修改了小鼠胚胎干细胞中的5个基因，这同样为在胚胎期根治疾病奠定了基础。

由于这类研究是在动物身上进行的，因而伦理争议较少。

修改人的胚胎

地中海贫血是一种遗传病，同样可以通过胚胎期的基因清除或修改来根治这类疾病，但是，目前这也只是一种尝试，而且引发了巨大争议。

地中海贫血又称海洋性贫血和珠蛋白生成障碍性贫血，是一组遗传性溶血性贫血。由于遗传基因缺陷致使血红蛋白中一种或一种以上珠蛋白链合成缺如或不足，从而导致贫血。由于基因缺陷的复杂性与多样性，缺乏的珠蛋白链类型、数量及临床症状变异性较大，因此地中海贫血分为α型、β型、δβ型和δ型4种，其中以β和α地中海贫血较为常见。

β地中海贫血（β珠蛋白生成障碍性贫血）在中国南方人群中比较常见，已知有100种以上的β基因突变，主要是由于基因的点突变，少数为基因缺失。现在，中国中山大学的黄军就研究团队试图通过修改胚胎中的β珠蛋白基因来根治这种遗传病。

研究人员利用基因编辑技术对86个人的废弃胚胎进行了改造，48小时后，对71个存活胚胎的54个进行检测发现，有28个胚胎的基因被切割，但是，只有4个胚胎包含设计的基因序列。这也意味着，只有4个胚胎被切除了导致β地中海贫血的基因。尽管这一技术尚不成熟，但这一研究表明，这是未来极有可能根除遗传病的一种全新的方法。

然而，这种对人胚胎的修改引发了极大争议，首先是黄军就等人的研究论文被英国的《自然》和美国的《科学》杂志拒绝，理由是存在伦理争议。后来，他们的研究论文在中国的期刊《蛋白质与细胞》上发表。论文发表后这一研究甚至招来批评。

可否修改人类胚胎或生殖细胞基因

利用基因编辑技术对胚胎或生殖细胞的基因进行修改不仅可以治疗多种疾病，最主要的是治疗遗传病，同时，基因编辑技术也可以用在更多的基因修改上，例如，可以修改决定皮肤、肌肉、神经、骨骼和内脏等细胞的基因，以帮助研究和治疗疾病，同时还可以修改控制人的身高、体重、肤色，甚至决定智商的基因，把人改造成超人。另外，改变了的基因也是可以遗传的，这就必然会引发巨大的社会问题。

在黄军就等人的研究发表后，美国国立卫生研究院（NIH）于2015年4月29日发表声明，重申禁止开展涉及编辑人类胚胎基因的研究。该院院长弗朗西斯·柯林斯在声明中阐述了美国国立卫生研究院一直秉持的反对资助此类研究的长期政策以及反对的伦理和法律理由。

基因编辑技术存在着很大风险，现在只是试验性的技术，既不完全，也不完美，因此，这样的技术可能伤害生命，不符合伦理原则。

现在，防止父母将遗传性疾病传递给孩子并非只有基因编辑的方法，还可以采用更成熟的试管婴儿技术，在体外培育胚胎，然后筛选掉含有缺陷基因的胚胎。因此，基因编辑不是让生命变得美好和正常的唯一技术，也不是非用不可的技术。国际医学科学组织理事会与世界卫生组织（WHO）颁布的《涉及人的生物医学研究国际伦理准则》规定了涉及人的生物医学研究需要遵守的21项准则（上期《换头术可行吗？》一文已对21项准则进行了详细介绍，此处不再赘述）。

从这些伦理规定来看，目前的基因编辑技术用于修改生命还不算是非做不可和对病人唯一有利。因此，显然不太符合伦理要求。黄军就等人也认为，要对正常的胚胎进行编辑和修改，成功率必须接近100%。由于目前该方法还很不成熟，中山大学研究团队也暂停了后续研究。

在法律上，美国1996年颁布的《迪基-韦克修正案》特别规定，禁止政府资助破坏人类胚胎或者为了研究目的培育人类胚胎的试验。但是，后来的法律修正案允许开展胚胎干细胞的研究。而且，美国前总统布什在任期间一直禁止联邦资金用于胚胎干细胞研究，但奥巴马上台后于2009年3月9日签署行政命令，解除这一禁令。

即便法律修正案解除禁止政府资助人类胚胎研究的禁令，美国的法律措辞也是指，对无法存活的人类胚胎进行研究也在禁止资助之列，因为胚胎的定义是任何源自“受精、单性生殖、克隆或任何其他方式”的产物。所以，在法律上，美国对于研究人类胚胎存在模棱两可的情况。

但是，英国对利用基因编辑技术修改人类胚胎或生殖细胞采取绝对禁止的态度，因为，管理者认为，这一技术用于治疗可能产生伦理影响之外，还涉及其他因素，比如，只是为了让孩子拥有某些优良的属性可能会带来严重后果。基因编辑技术只需对胚胎DNA进行较小的变动，就可以改变婴儿眼睛的颜色，或使孩子变得更强壮等等，这就有可能产生不止是治疗疾病的行动，而是让人趋之若鹜地改变自己后代的基因，以求后代生长得比别人更为强大和聪明，这无疑是天才论在遗传学中的实践。

但是，丘奇教授不认为基因编辑技术不成熟，因为研究人员没有使用最新的基因编辑技术，如果采用新的技术，黄军就等人的基因修改会更为准确，他们遇到的严重脱靶问题将可避免。而且，丘奇教授认为，杨璐菡和黄军就等人的研究目前虽然还不被人们广泛接受，但他们的论文的某些方面内容最终会被人们接受。

伦理和法律是随着时代的发展而变化的。1978年7月25日，世界上第一例试管婴儿诞生时，也被公众视为违反伦理。但随着越来越多的试管婴儿出生并健康成长，人们对试管婴儿的态度开始转变。试管婴儿之父爱德华兹也因此获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。全世界大约有10%的夫妇遭受不育症的折磨，这一切都随着体外授精技术的问世而得到解决。

现在，用基因编辑技术修改胚胎和生命的做法固然被视为不符合伦理，并引发巨大争论，但是，如果这一技术发展成熟，能100%地成功并且不会伤及其他基因，也不会将人改造成超人，也许公众和社会就能接受这一技术。用此技术修改胚胎或生殖细胞基因也许会在将来获得人们的认同。

【责任编辑】张田勘