人类基因编辑峰会内部:记者的笔记本

华盛顿特区 - 国会议员的警告。 一位母亲令人心痛的呼吁。 优生学的长长影子。 哲学,伦理和道德辩论。 不确定的科学和不完整的法规。 包括国际代表团和三位科学家在内的演员阵容被广泛期望与新的DNA变化技术(通常称为CRISPR)共享诺贝尔奖。 所有这些都在国际人类基因编辑峰会上展出并在线直播 - 该 。

在数百人之前,比尔福斯特(D-IL)是唯一的博士。 美国国会的物理学家周二开始了峰会,提醒大家,公众接受科学家和医生想要用CRISPR和类似工具做什么是至关重要的。 “对于这个会议室外的许多人,包括国会的大多数成员,CRISPR仍然是一个未知的术语,”他指出。 “我认为,向公众展示的第一面是积极的,这一点非常重要。 CRISPR和相关技术有可能彻底改变疾病的治疗方法,但可以用于许多对社会无益的方式。“

会议结束时,组织委员会由12位生物学家,医生和生物伦理学家组成,强烈支持使用CRISPR和类似的基因研究方法,包括改变人类卵子,精子或胚胎的DNA序列。在美国和德国没有资格获得联邦资助的那一刻甚至可能让科学家被监禁。 但峰会的组织者得出的结论是,实际上试图通过体外受精(IVF)与精子或卵子或植入胚胎来从这些改良的生殖细胞或胚胎中产生人类怀孕,由于持续的安全性,目前是“不负责任的”关注和缺乏社会共识。 然而,该小组的声明并未永久排除种系基因编辑,可能是为了防止遗传病从父母传染给儿童。 (在人类基因组中引入永久性“增强”在很大程度上被认为是禁止的,尽管少数参与者拒绝了这种普遍的共识。)事实上,这封信要求“定期”重新审视这个问题。“多年来,不可思议的是可以想象的。 我们正处于人类历史新时代的前沿,“加州理工学院帕萨迪纳生物学家,首脑会议组织委员会主席大卫巴尔的摩告诉观众。

虽然有些媒体报道相反,但他们的声明并不一定代表峰会与会者的一致意见,组委会成为最新的一个群体,负责通过被称为CRISPR的分子工具包带来的无数可能性。 仅在3年前开始工作,CRISPR由一种叫做核酸酶的酶和一片位于靶DNA序列上的RNA组成,使酶能够引入精确的靶向突变,突变校正或其他改变。

CRISPR和相关工具正在改变生物学,从最基础的科学到新作物和农场动物的发展。 但是,在中国团队成为第一个公开报告使用它来改变人类胚胎DNA(作为IVF努力的一部分而产生的无生命的DNA)和英国集团之后,今年人们对人类的潜在用途扼杀了公众和政策制定者。说它想在英国做类似的研究。 作为回应,NAS,美国国家医学院,皇家学会和中国科学院匆忙召集本周的峰会。

许多人将这次聚会与1975年在加利福尼亚州Asilomar举行的聚会进行了比较,在那里,一小组生物学家就当时重新开发DNA序列的新技术进行了辩论,并提出了暂停此类工作的呼吁,直到担心转基因意外释放为止。生物被解决了。 然而在周二的开场白中,在阿西罗玛(Asilomar)的巴尔的摩(Baltimore)是众多试图区分这两次会议的人之一。 他强调,Asilomar是关于实验室实验的生物安全性,而这次新的峰会是出于道德问题和对治疗人类患者的安全性的担忧。 巴尔的摩补充说,CRISPR是如此便宜,广泛且易于利用,因此类似Asilomar的暂停使用的概念似乎不切实际。

锐化CRISPR的削减

峰会上看到了有关CRISPR如何工作以及如何快速改进的复杂讨论。 就在本周,例如,由哈佛大学广泛研究所和麻省理工学院的张峰领导的团队,该方法的先驱之一,在科学上发表了一篇关于设计CRISPR核酸酶部分的论文,以便更准确地削减预期DNA目标。 其他人讨论了调整CRISPR的RNA部分,以便更准确地回归所需的序列,减少“脱靶”效应。 曾与加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna和柏林马克斯普朗克感染生物学研究所的Emmanuelle Charpentier一起分享舞台的Zang,许多人预测这三人将获得诺贝尔奖的开发,同时也注意到甚至可以发现更好的基因组编辑工具。 CRISPR在细菌中被发现,它用它来切割入侵病毒的DNA,它可能不是唯一的。 “自然界中可能存在更强大的系统,”他说。

几位发言者讨论了人类基因编辑最少引起争议的临床应用 - 使用CRISPR及其竞争对手在卵子,精子或胚胎以外的细胞上治疗疾病。 例如,在正在进行的临床试验中,研究人员使用了一种较老的基因编辑技术,称为锌指核酸酶,在免疫细胞中使CCR5基因失活,CCR5是一种表面蛋白,可被HIV锁定以感染细胞。 HIV感染者随后接受了这些抗病毒细胞的注射。 其他计划包括使用CRISPR来逆转由血红蛋白基因突变引起的血液疾病,如镰状细胞性贫血和β地中海贫血。

一位母亲的悲剧

但这次会议远远超出了科学范畴。 耶鲁大学的历史学家丹尼尔·凯夫勒斯(Daniel Kevles)介绍了优生学运动,并且在其最臭名昭着的爱好者纳粹崛起之前,它在美国很受欢迎。 虽然他认为国家强制的优生学努力不太可能再次出现,但他指出,其他因素,如商业激励和消费者对遗传增强的需求,可能会将种系基因编辑推向危险的地区。

后来,在一次关于社会影响的会议上,曼彻斯特大学哲学家约翰哈里斯和伊利诺伊州芝加哥洛约拉大学的天主教神学家Hille Haker对编辑种系的前景进行了分析。 哈里斯认为,对于种系没有什么是神圣的,所有形式的辅助生殖都会影响后代,而正常的生殖是一种“遗传彩票”,经常会产生先天缺陷和疾病。 “如果发明了性行为,它就永远不会被允许或许可......这太危险了,”他开玩笑说。 但是,Haker认为患有遗传性疾病的父母应该考虑收养或其他选择。 “没有权利与遗传相关的孩子,”她说。

当美国组织银行协会的一名观众成员Sarah Gray来到一个麦克风并且忍住眼泪,谈到她生下一个患有无脑癫痫症的儿子时,会议结束了一个戏剧性的记录,他们癫痫发作6天直到他去世 “如果你掌握了消除这些疾病的技能和知识,那么就要做到这一点,”她总结道。

但是,种系编辑是否是预防遗传病传播的最佳方法,占据了峰会讨论的大部分内容。 (在格雷的具体病例中,目前尚不清楚无脑症是多久来源于遗传性基因突变)。 对于会议中的许多人来说,辩论归结于他们对胚胎植入前遗传学诊断(PGD)的价值所在,这是一种相对较新的程序,其中从IVF胚胎中取出的细胞被筛选用于遗传突变并且仅植入明显健康的胚胎。

在大多数情况下,父母中的一方或双方都有已知的遗传性疾病,孟德尔遗传学意味着它们的一部分胚胎将没有负责任的突变。 通过PGD,可以识别和植入这些胚胎。 巴尔的摩在他的开场白中对PGD进行了大量讨论,并提出:“编辑胚胎或筛选大量胚胎并抛弃许多胚胎更为道德。”

然而,在一些遗传性疾病中,没有IVF胚胎是正常的,这使得PGD无用。 例如,如果父母双方都患有囊性纤维化,任何后代都会继承这种疾病 - 这就是所谓的常染色体隐性遗传病,这意味着受影响的人在关键基因的两个拷贝中都有突变,受影响夫妇的所有孩子也会携带双重突变。

在这种情况下,胚胎,精子或卵子的基因编辑可能是唯一的选择,但这并不意味着它足够安全。 在中国人类胚胎实验中,CRISPR切割了许多非靶向基因。 尽管峰会上的许多研究人员表示有信心可以大大减少脱靶效应,但麻省理工学院的鲁道夫·贾尼施强调了一个不太受重视的担忧:当CRISPR修复一个疾病基因拷贝时,它有时会在健康拷贝中引入突变。 Broad研究所的Eric Lander指出,如果在早期人类胚胎中尝试进行基因编辑,而不是在精子或卵子中进行基因编辑,那么就没有明显的方法可以验证它在所有细胞中的作用,因此带有一些突变组织的镶嵌胚胎可能仍然存在。产生的。

编辑更好的人类

兰德还遇到了一个困扰许多讨论的问题:增强。 可以而且应该使用基因编辑来增加抗病能力,提高认知技能,或以其他方式改善人们的基因? 兰德认为,我们对人类基因组在认知和其他特征方面的作用知之甚少。 “结论只是谦虚。 在我们对人类基因库进行永久性改变之前,我们应该谨慎行事,“参加峰会组委会的兰德说。

谨慎行事是科学家的责任,也是政府监管机构的责任。 在讨论如何以及是否应该对人类基因编辑进行调节时,大多数人认为体细胞编辑 - 卵子,精子或胚胎以外的细胞 - 可以通过现有系统来处理,例如旨在审查传统基因治疗工作的系统。 然而,德克萨斯州休斯顿大学法律中心的Barbara Evans指出,美国食品和药物管理局将不得不决定是否应将基因编辑视为药物或医疗器械,因为这两个类别的管理方式截然不同。 至于产生人类怀孕的种系工程,世界各地的法律和法规都解决了这个问题 - 超过40个国家已经禁止这一选择,但包括美国在内的许多其他国家都没有,有些限制了其他国家的做法。方法,例如不允许联邦资助用于涉及此类工作的临床试验。 对于想要在人类卵子,精子或胚胎的基础研究中应用CRISPR的科学家来说,景观同样令人困惑 - 在一些地方,允许从IVF努力研究备用胚胎,但新的人类胚胎不能仅仅用于实验, 例如。

明天的清晰度会很慢。 在他们的总结发言中,巴尔的摩和他的会议组织者呼吁召开一个由召开峰会的社团领导的“正在进行的论坛”,NAS有一个关于人类基因编辑的既定小组,应该在明年提交一份报告。 他们和其他旨在为CRISPR及其兄弟在人体细胞上的无数用途设定指导方针显然没有任何简单的任务。 “调控的'科学'比基因编辑科学更不稳定和不确定,”埃文斯说。