DIY编辑自己的基因,靠谱吗?

renwen 提交于 周六, 2019/03/02 - 23:10
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DIY编辑自己的基因,靠谱吗?

来源:广州日报 日期:2018-01-08

  

CRISPR技术能精准编辑基因。

乔赛亚·扎耶纳宣称自己是全球首例正式公开的基因改造人。

 

  美国“生物骇客”为自己注射基因编辑试剂 成为全球首例正式基因改造人

  在美国,2017年已有三种基因疗法获批准上市,其中两种治疗癌症,一种治疗遗传病,这为2018年基因疗法市场的升温拉开序幕。生命科学持续升温、新型基因疗法加速迈向临床应用,令人们对基因疗法为重病难病提供全新治疗方案充满期待。

  但有一些人似乎迫不及待,他们不想等待循序渐进的发展,他们要自己动手改变自己的基因,并宣称要赋予普通人改变自己基因的能力,而且他们很多时候不是为了治病,只是为了颠覆。

  如今,乔赛亚·扎耶纳宣称自己是全球首例正式公开的基因改造人。

  2017年12月,扎耶纳在自己的博客上直播了改造自身基因的全过程:他将基因疗法试剂注射到自己的左前臂,目标是在这个区域去除肌生成抑制蛋白myostatin。

  扎耶纳采用的是新一代基因编辑工具CRISPR,试剂的组成成分包括 DNA 片段、Cas9 蛋白和指导 gRNA,试剂注射到前臂后,gRNA 会引导 Cas9 蛋白定位到基因组的特定位置,然后切除肌生成抑制蛋白的基因。由于这种蛋白会抑制肌肉生长,去除该蛋白后,理论上这一区域的肌肉应增加,从而增加手臂力量。

  尽管此前也曾有人通过其他方法改变自己的基因,但扎耶纳是第一个采用基因编辑工具CRISPR的人,也可以说是首个真正意义上的基因改造人。

  到目前为止,扎耶纳的左前臂肌肉并没有发生什么变化,类似的实验曾在动物身上做过,结果一般要在实验完成四到六个月后才会显现。虽然表示无法预计实验会对自己产生怎样的影响,但对其左前臂肌肉发生变化的可能性,扎耶纳“持怀疑态度”。尽管如此,扎耶纳仍对“自己动手(Do It Yourself,DIY)改造基因”的前景充满信心,“人类一直是自己遗传基因的奴隶。”他说,自己正在努力研究令人类摆脱这种束缚的基因技术,使人类成为新物种。

  这不是扎耶纳第一次拿自己做实验:他曾给自己注射绿色荧光蛋白基因,就是那种令水母发光基因,虽然没让自己发光,但在扎耶纳送检的皮肤样本中,这种基因被发现已附着于他的皮肤细胞;为了治疗困扰他多年的肠道疾病,扎耶纳还曾自主实施“粪便菌群移植疗法”,从朋友的粪便中提取“健康菌群”为自己“接种”……他称自己为“生物骇客”。

  不再是遗传基因的奴隶?

  纹身、染发、耳朵上穿满耳钉,扎耶纳的外表看起来和他的实验一样疯狂,但他却是科班出身——2013年获得芝加哥大学的生物物理学博士学位,拥有两年在美国航天航空局AMES动物病研究中心工作的经历。

  出于对常规科研机构工作进展缓慢的不满,扎耶纳在2015年年底创立了自己的公司“The Odin”,带领4名员工在车库制备各种基因产品,包括能酿出发光啤酒的酵母试剂盒,能够让顾客在家里做实验的细菌试剂盒。扎耶纳称,公司去年的销售额有20万美元。

  扎耶纳出售试剂盒包含进行样品试验的每一种试剂和耗材,每个150美元,远比大学实验室购买的所有CRISPR科学用品价格都要低,促进肌肉生长的基因试剂盒甚至仅需20美元,在为自己注射这种试剂的视频发布后不久,扎耶纳就卖出了10盒。

  扎耶纳还在网上免费为人们提供各种实验指导,甚至包括完整的改造自己基因的CRISPR试剂盒的文字指南。他不仅要自己动手改变自己的基因,还希望将这种看似高深莫测的科技推广到普通人。

  “一直以来,人类都是自己遗传基因的奴隶,赋予人们改变自己基因的能力几乎等于重新定义人类。”扎耶纳说,“在我的想象中,今后人们会去某个类似纹身店的地方,但不是为了纹身,而是要挑出某些让自己肌肉更发达的DNA,或者改变发色或是眼睛的颜色。”

  风险:可致感染且编辑后不可逆

  然而,未经训练的平民百姓使用这一新的、强大的基因编辑工具安全吗?据扎耶纳称,自己在接受肌肉基因改造后至今没有不适感,也不害怕未来可能的产生影响,他甚至认为,自己改造自己的基因带来的潜在危险不比吸烟、日光浴等习惯大,后者也可能损害人们的基因。

  但多数生物专家却对自行实施基因编辑疗法的做法持谨慎态度。其中,“炎症反应”是专家们提及最多的潜在风险,人们在家中,即非无菌的环境下进行类似操作,容易造成感染,而且反复进行类似注射会引起身体的“炎症反应”,严重时可引发组织细胞的损坏,使局部组织细胞显现变性、坏死。

  至于“增加肌肉,增强力量”的噱头,专家称对成年人来说,这种可能性几乎不存在。“基因的作用在肌肉生长的早期最有效,肌肉生长成熟后,肌肉的分化生长就停止了。除了做运动,没有什么方法能使肌肉更大更有力量,所以,与其给自己注射试剂,还不如去做运动。”来自犹他州立大学的CRISPR专家达拉·卡罗尔说。卡罗尔认为,尽管没有用,但注射这种基因编辑试剂可能也没什么危害,“真正有效的基因编辑需要更成熟的材料和更完备的实验室来实施,比那个所谓的基因编辑试剂盒复杂多了。”卡罗尔说,但如果人们不仅仅满足于改变某部分肌肉基因,而想改变更多,那就要小心了。

  但也有专家认为,自己认为不重要的蛋白、基因,可能是构成某一重要生理过程的关键成分,贸然改变相关基因的表达,很可能会出现意想不到的并发症。而且通过肌肉注射编辑基因最大的问题是“近乎不可逆”,骨骼肌细胞是永久性细胞,是近乎不可能通过新生细胞的替换来恢复潜在的注射后遗症的。最后,此前在动物身上做的类似实验证明,虽然动物的肌肉量增大了,可是力量并没有增加,也就是说增加的是“死肌肉”。

  灰色地带:自己身上试验不违法

  当然,还有法律问题,扎耶纳改变自己基因的实践在美国似乎还处于法律监管的灰色地带。根据美国食品与药物管理局相关条例,一种新型药物或疗法需经批准才能用于人体试验,但如果这个药物或疗法用于自己身上,却没有明文限制——也就是说,扎耶纳改变自己的基因是合法的,至少不违法。

  实际上,扎耶纳似乎一直游走在法律监管的边缘,试探着监管者的底线。为了规避法律责任,扎耶纳在2016年淡化了公司对其销售的能酿出发光啤酒的酵母试剂盒的宣传;这次,他在促进肌肉生长的基因试剂盒包装上印了一行字,“该产品不可用于注射并不可用于人体”。除了撇清责任,这行字简直“此地无银”,并不排除有好奇的顾客看了扎耶纳的注射视频后仿效他的实验,给自己注射试剂。

  至于他在网上发布的改造自己基因的实施指南,扎耶纳称,那是“言论自由”。“即使撇清了法律责任,扎耶纳是否需要负上其他责任呢?在今天生物工程大发展和技术民主化的背景下,我们怎么定义这些责任呢?”来自智库伍德罗·威尔逊国际学者中心的基因和人工智能研究学者鲍威尔质问说。…

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