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美科学家警告慎用基因驱动

科普小知识2022-10-30 11:48:19
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美科学家警告慎用基因驱动

由美国国家科学、工程和医学研究院召集的一个委员会最近警告说,科学家们还没有准备好在该领域应用一种允许特定基因在人群中快速传播的技术。换句话说,“基因驱动”的物种需要更多的实验室研究和高度可控的实地测试。现在将转基因蚊子等物种释放到野外以应对寨卡病毒等挑战还为时过早。

科学家们研究基因驱动已经有半个多世纪了。长期以来,人们一直认为这是根除某些蚊媒传染病(如疟疾)的有效方法。然而,这一领域的发展一直受到技术的阻碍,直到最近出现了复杂但易于使用的基因工程工具。

基因驱动是指一种自然现象,即特定的基因以有偏见的方式传递给下一代。在过去的两年里,研究人员利用一种流行的基因编辑技术(CRISPR-Cas9)极大地促进了基因驱动。在酵母、果蝇和两种蚊子中,基因驱动能使特定基因在种群中呈指数级传播,这比普通基因的传播速度快得多。

因此,基因驱动已成为生物领域的一个新的研究热点,并促使美国国家科学、工程和医学研究院成立了一个专家委员会,调查这项技术的优缺点。在6月8日发布的报告中,委员会指出,这些基因驱动因素造成的复杂生态风险尚未得到很好的解释。

该委员会的联合主席、田纳西州纳什维尔范德比尔特大学医学院的研究诚信教育者伊丽莎白·海特曼说:“时机尚未成熟,我们还没有准备好让任何物种被放归自然。”“还有很多工作要做,”他说。

然而,海特曼和委员会的其他成员认为,基因驱动的可能性,如抗击虫媒疾病,是如此令人信服,它肯定会带来额外的实验室和实地研究。

然而,海特曼指出,随着基因驱动的分子生物学研究的迅速发展,它已经超出了科学家对其生态后果的理解水平。即使是实验室的一个小小的意外泄漏也会导致全球传播。委员会在题为“基因驱动出现在地平线上”的报告中写道:“基因驱动被释放到环境中后,就不知道什么是边界和界限了。"

委员会在其报告中称,没有“足够的证据”来支持基因驱动的物种被释放到野外。从负面来看,基因驱动的技术可能会带来意想不到的后果,例如破坏非目标物种或创造适应性强的新入侵物种。

然而,该报告还强调,基因驱动对基础研究和应用研究的潜在好处是“显而易见的”。因此,应采用分阶段试验的方法逐步研究该技术。首先,应在实验室证明其安全性,然后应进行高度可控的现场试验。

报告中列出的基因驱动的潜在好处包括:在公共卫生领域,该技术可用于生产转基因蚊子,以遏制登革热、疟疾和寨卡病毒的传播;在农业中,它可以用来控制或改变破坏作物或传播作物疾病的物种。此外,这项技术还能帮助解决一些与环境保护有关的问题。

在此基础上,委员会认为各国应协调对基因驱动项目的监管,并开放和分享实验室的最佳方法。委员会还阐述了应使用多阶段测试来评估基因驱动的影响,并强调决策过程应涉及机构、监管机构甚至研究人员的公众。

华盛顿特区智库威尔逊研究科学政策中心的托德·奎肯认为这是一个好的整体战略。但他强调,该委员会错过了一个发展基础设施和安全措施的机会,而这些基础设施和安全措施是进行基因驱动的实地测试所必需的。"他们没有指出如何实现这一切,以及钱从哪里来。"

在基因驱动技术发展之前,科学家们已经尝试使用基因工程技术来控制蚊子。例如,巴西牛津昆虫技术公司发布的转基因雄蚊OX513A可导致与其交配的雌蚊产生的幼虫过早死亡,从而达到减少携带登革热和寨卡病毒的伊蚊数量的目的。然而,这项技术中使用的基因只能传给下一代,而且是高度可控的。因此,它不能被称为基因驱动技术。基因驱动技术中使用的基因可以传递给多代人。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2016-06-15,第二版国际)