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有一个潘多拉盒子,叫基因驱动

2018-12-05 09:33来源:《中国科学报》

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  蚊子是许多基因驱动研究的焦点。图片来源: Solvin Zankl

  ■记者 李晨阳

  基因编辑无小事。就在全世界争论人类胚胎基因编辑的伦理议题时,联合国也在考虑禁止在野外测试基因驱动—— 一种特殊的基因编辑技术。

  11月17日在埃及沙姆沙伊赫召开的联合国生物多样性公约(CBD)会议上,近170个国家的政府代表探讨了相关问题。

  一种可以灭绝物种的技术

  与贺建奎的人类实验不同,基因驱动技术目前主要面向传播疾病的昆虫。为什么这项技术会备受争议呢?

  “基因驱动也是基于CRISPR-Cas9等基因编辑工具的技术。”中科院深圳先进技术研究院研究员戴俊彪对《中国科学报》说,就是通过基因编辑工具,在基因上某一个特定位置造成DNA断裂,然后利用携带的改造过的基因进行修复。这样,这个生物自身的基因就会被改造过的基因完全替代,随着生物繁殖,不仅可以稳定遗传下去,还可以扩散改造种群中的其他个体。

  与一般的基因编辑相比,基因驱动的最大特点是能赋予特定基因遗传优势。比如常规突变基因的遗传率为50%,但是通过基因驱动技术,可以将特定基因遗传给所有的后代。

  “也就是说,一旦把带有基因驱动的动物释放到野外,特定基因就会转移到这一物种的其他个体,并且在自然界迅速、不断地蔓延。”戴俊彪说,“如果改造的是致命或绝育的基因,就有可能造成整个种群的完全灭绝。”

  比尔·盖茨支持,却有很多人反对

  2003年,英国伦敦帝国理工学院进化遗传学家Austin Burt提出基因驱动的概念,其团队还从比尔及梅琳达·盖茨基金会获得了数千万英镑的资助,他们正在研究疟疾传播按蚊的基因驱动,目的是减少蚊子数量以阻止疾病传播。

  但一些科研人员并不满足于此,一项国际合作希望利用基因驱动控制岛屿生态系统中入侵的啮齿动物。

  今年7月,美国加州大学圣迭戈分校发育遗传学家Kim Cooper团队声称,他们首次完成了基因驱动的哺乳动物实验,操作对象是小鼠。他们发现建立的这套方法只能作用于雌性小鼠胚胎上,此外还有一些尚未解决的技术障碍。

  美国国家科学院在2016年发布了关于基因驱动技术的研究报告。在专家发现基因驱动技术存在许多潜在风险的同时,该院却资助了更多基因驱动的研究,其中可能包括“高管控下的野外试验”。

  越来越多人为这项技术的发展担忧。

  2014年,生物多样性公约召集了一个由科学家和环保人士组成的专家小组,目的是确定合成生物学是否对公约构成了新的挑战。一个名叫Thomas的小组成员指出,在过去几年里,基因驱动已经成为他们需要解决的首要问题。

  麻省理工学院的科学家Kevin Esvelt曾希望通过基因驱动技术阻止外来入侵生物,但他后来却为此后悔不已:“这种具有侵略性和自我传播的基因驱动系统在很多方面和外来入侵物种是相同的。”

  谁有权力灭绝其他生物

  “我个人不赞成大范围应用基因驱动技术。”中国科学院动物研究所研究员王皓毅对《中国科学报》说。

  在过去几千年甚至几万年间,人类以前所未有的速度灭绝地球上的物种,这还是在相对无意的情况下发生的。“而基因驱动,则是有意识地灭绝其他生物。”王皓毅说,“这在伦理上有本质的不同。”

  “即便它们是所谓的害虫,谁又有权力做这样的决定呢?即便有人声称自己只是消灭特定区域的特定种群,他又如何证明自己有能力控制实验影响的范围?”王皓毅说。

  戴俊彪说:“如果某项技术被证明虽然有一定的用处,但存在非常大的潜在风险,那么不去用这个技术,我认为是对的。”

  11月29日,在CBD会议上,各国否决了一项暂时禁止释放携带基因驱动生物体的提议。

[责编:白璐]

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