科学家称基因灭虫技术前景喜人却面临困境

基因灭绝是一个梦吗？

科学家指出，这项技术有希望，但面临困难。

如果这种方法有效，并且受到监管和伦理的认可，“基因驱动”可能是消灭携带疟疾的蚊子的一种新方法。资料来源:JAMES GATHANY

这个想法听起来简单又诱人:通过在一群动物中快速传播基因，可以防止它们传播疾病或直接杀死农业害虫等物种。然而，美国国家科学院、工程学院和医学院(NAS)最近在华盛顿特区的一次研讨会上明确表示，这一概念的核心——基因驱动技术——仍面临各种科学和监管不确定性。因此，伦敦帝国理工学院的人类遗传学家奥斯汀·伯特说，基因驱动技术的工业应用“还有很长的路要走”。

在过去的三年里，一项名为CRISPR-Cas9的技术(可以通过DNA剪切技术治疗多种疾病)改革了科学家们精确的医疗能力，即通过改变多种器官的DNA进行精确的医疗。这项技术价格低廉，易于操作，在几乎所有物种测试中都很有效。它正在推动另一种叫做基因驱动的技术应用于大量的生物。因为基因驱动可以改变异常的遗传来支持某些特殊的基因，这种遗传变化，如果被引入一个物种内的某些群体，将会在该物种内迅速传播。如果基因驱动可以控制繁殖，或者在某种程度上控制物种的生存，那么理论上它可以使物种灭绝。

去年，华盛顿大学的生物学家提议应用CRISPR-Cas9基因驱动技术来消灭一些入侵物种，以保护这些濒危物种。一些科学家立即呼吁对这项技术进行更多的控制，因为一旦发布，就很难阻止或逆转基因驱动。今年7月，遗传学家说，基因驱动技术几乎可以100%地在实验室里传播果蝇种群中的色素突变基因，这增加了基因驱动技术引起的恐慌。

国家科学院组织了一个委员会来评估这项技术。该委员会组织了四次关于基因驱动研究的科学、伦理和监管信息研讨会，第二次在华盛顿举行。救援人员讨论了现有的监管和伦理框架是否足以指导和控制基因驱动技术的发展。会议报告称，关于基因驱动技术的生态效应、基因驱动目标的特异性以及研究人员在某些人群中进行基因改变的有效性，仍需要更多的信息。"显然，我们对这个系统所知甚少."弗吉尼亚理工大学的分子遗传学家扎克·阿德尔曼说。然而，伯特说，考虑到基因驱动技术仍处于研究的早期阶段，国家科学院有足够的时间来解决这个问题。

在报告中，伯特和一些科学家还强调了为什么基因驱动技术不像一些人认为的那样有用或可怕的原因:

目前，还没有证据证明CRISPR-Cas9基因驱动的变化会在一个物种中持续许多代。

生物学家说，目前，几乎没有一种生物可以作为代表来预测基因变化或物种消失的生态影响。

在基因驱动技术应用于野生物种之前，CRISPR-Cas9基因编辑技术需要变得更加精确，而不仅仅是像当前实验室那样精确。

现在能做的不是使用基因驱动的技术消灭蚊子，而是采取一种生态上更安全的方法，比如改变蚊子的基因，使它们不能将疟疾病原体传播给人类。

一个更有效的“故障安全”策略是允许基因驱动的技术在影响一个物种几代之后逐渐消失，或者研究人员可以决定是否需要阻止基因的传播。

在启动基因驱动技术之前，我们应该仔细研究哪些动物具有跨物种繁殖。

尽管一些研究人员认为，目前的监管措施，如重组DNA的监管和一些机构的审查委员会，足以监督基因驱动的技术，一些人认为，基因驱动的技术是一个完全不同的技术，其核心不只是简单的改变和传播一个突变基因。波士顿学院生物技术国际条约专家大卫·沃思说:“因此，制定统一的标准非常重要。”

正如一些来自泰国、非洲和危地马拉的参与者所说，当地人接受基因驱动技术仍然需要相当长的时间和过程。“这并不意味着一旦我们获得这项技术，我们就可以立即投入使用。”华盛顿特区智库伍德罗·威尔逊国际学者中心的托德·奎肯说。

今年12月，国家科学院将组织一个关于另一项CRISPR-Cas9技术(编辑人类胚胎基因)的峰会论坛。在某种程度上，这个峰会论坛正在把冲出大门的脱缰野马拉回来。这种情况的严重性不同于基因驱动技术。因此，库肯说，《国家科学院院刊》的评论“来得正是时候”。

(红枫)

中国科学新闻(2015-109第三版国际版)

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