通过编辑胚胎的DNA真能保护人类免于未来疾病的大流行？

2020年12月20日 讯 /生物谷BIOON/ --比如X战警、侏罗纪世界等好莱坞大片都探索了“种系基因组编辑”（germline genome editing）这一有趣的概念，这是一种能改变精子、卵细胞或胚胎中DNA的生物分子技术，如果移除了能在胚胎中诱发特定疾病的基因，不仅出生后的婴儿不会生病，而且其后代也不会生病。然而这种技术是存在一定争议的，科学家们并不能确保基因组被改变的儿童在其一生中会如何发展，但随着COVID-19大流行显示出的人类对疾病的易感性，如今科学界或许是时候考虑推进这项技术了。

目前有大量证据表明这种技术是有效的，通常在无法存活的胚胎中进行的研究永远不会诞生一个活的婴儿，然而2018年中国的科学家贺建奎却宣称，第一批基因编辑的婴儿确实已经诞生，这让科学界普遍震惊。这项人类种系基因组编辑（hGGe）技术是利用诺贝尔获奖的CRISPR系统进行的，研究人员一致认为，该技术在“何时”而非“是否”向大众开放是一个问题。2016年，英国成为全球首个正式允许“三亲婴儿”的国家，即使用线粒体置换疗法技术奖来自供体的健康线粒体替代患者机体中不健康的线粒体。

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COVID-19的保护

如今科学家们正在根据COVID-19的大流行情况来讨论基因组的编辑问题，比如，人们可以使用CRISPR技术通过干扰冠状病毒的遗传代码来使其失去功能，但我们能够编辑人类的基因使其具有抗感染的能力，比如通过靶向作用T细胞来实现等，目前已经CRISPR临床试验正在进行中，研究者期待能对癌症患者机体的T细胞进行编辑来改善其抗肿瘤免疫力。

这种类型的基因编辑与种系基因编辑不同，因为其发生在非生殖细胞中，意味着基因改变是不可遗传的，但从长远角度来讲，使用种系编辑或能有效改善T细胞的反应。研究人员很容易就能看到其魅力，COVID-19的流行也揭示了一个残酷的现实，即实际上大多数国家都完全没有能力来应对这场突如其来的疫情，往往是已经不堪重负的医疗系统。而值得注意的是，医疗服务的影响不仅体现在COVID-19患者身上，比如，许多癌症患者在大流行期间难以及时获得治疗或诊断。

这也提出了利用hGGe技术来应对诸如癌症等严重疾病从而保护医疗系统免于未来疾病大流行的影响；目前已经有大量的信息表明，诸如女性机体中BRAC2基因突变等基因突变或会增加癌症发生的风险，这些疾病遗传热点或能为hGGe疗法提供潜在的靶点。此外，随着药物疗法的不断个体化和靶向化，癌症等疾病的医疗费用也会持续上升，那么基因编辑不是更简单和便宜吗？

气候变化与疟疾

COVID-19可能只是我们遭遇的一系列全球公共卫生危及的开始，联合国生物度养性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES）最近的一份报告强调了全球流行病与生物多样性丧失和气候变化之间的明确关联。重要的是，该报告还提出了未来更频繁的流行病的严峻预测，而且这些流行病可能要比COVID-19更加致命和具有破坏性。未来人类可能要面对的不仅仅是更多的病毒大流行，随着全球气候的改变，疟疾等其它疾病的传播率也会发生变化，如果疟疾开始在没有准备好的医疗系统的地方出现的话，其对医疗服务的影响可能是巨大的。

有趣的是，有一种方法能保护人们免于疟疾，即引入链状细胞贫血症的单一缺陷基因，该缺陷基因的一个拷贝就能保护机体抵御疟疾，但如果两个拥有单一缺陷基因的人生育了后代，那么其后代就可能会患上镰状细胞贫血症，这或许就揭示了基因编辑到底有多么复杂，即你可以编辑基因来保护人群免受一种疾病的侵害，但却有可能在其他方面产生一定的麻烦。尽管第一批hGGe人类已经诞生了，但现实情况是，该技术不会很快进入人类的主流生活中，英国皇家学会最近表示，可遗传的基因组编辑还没有在人类身上安全试用的准备，如果各国确实已经批准了hGGe的治疗实践，该技术应该专注于由单一特定基因所引起的特定疾病，比如镰状细胞贫血症和囊性纤维化等。但正如我们所看到的那样，在疟疾发病率较高的国家，编辑掉前者或许并没有什么意义。

研究人员所面临的其它主要挑战就是在基因组特定位置会出现意外的遗传修饰，这或许就会导致基因组网络变得复杂化，目前全世界尚没有为hGGe技术做好准备，而这一领域的任何进展都可能会以非常渐进的速度发生，也就是说，这项技术最终或许会出现在预防人类疾病的功能中，那么最大的问题就是“什么时候”？也许答案取决于未来人类健康危机的严重性和发生频率。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

【1】CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer

【2】BRCA Gene Mutations： Cancer Risk and Genetic Testing

【3】How sickle-cell carriers fend off malaria

【4】Heritable genome editing not yet ready to be tried safely and effectively in humans

【5】Editing the DNA of human embryos could protect us from future pandemics

by Yusef Paolo Rabiah， The Conversation