“扯淡!”,這是哈佛醫學院生物工程師Kevin Esvelt看到去年發表在《科學》(Science)雜志上的一篇研究論文時,口中冒出來的第一個詞。這項研究工作描述利用一種基因編輯技術將突變插入到了果蠅中,并且這種突變可以傳遞給幾乎所有的果蠅后代。盡管有趣,這份研究報告卻讓Esvelt感到不安:如果基因工程果蠅從實驗室中逃出,突變有可能會在整個野生種群中迅速傳播。
但這卻讓加州大學歐文分校的分子生物學家Anthony James感到極為興奮。他在給研究作者的信中寫道:“天哪!我們能將之應用于蚊子嗎?”
7月30日,美國國家科學院(NAS)首次召開了一系列會議,旨在尋找一些方法來平衡這一“基因驅動”技術的潛力和風險。通過將一種預期的遺傳修飾插入到DNA連同生物體中,提高這種改變傳遞給下一代的概率,這種方法不僅能夠快速改造單個生物體而且可以影響整個種群。這一技術可以用來使得蚊子無法攜帶瘧原蟲或是消滅有害的入侵物種,但它也有可能會造成意外的環境代價,并有可能無法逆轉這種后果。佛羅里達大學種群遺傳學家Walter Tabachnick說:“一旦到了那一步,你便無法挽回。”
基因驅動概念提出已有十多年。但直到大約3年前CRISPR出現才大大提高了它的實用性,CRISPR基因編輯技術使得能夠精確改變生物體的DNA。
在這篇Science論文中,加州大學圣地亞哥分校的發育生物學家Ethan Bier和他的學生Valentino Gantz,利用CRISPR將一種遺傳修飾插入到了一對染色體的基因中,因此當這些果蠅繁殖時,會將這種修飾傳遞給幾乎所有的后代。
這項研究工作的目的是希望開發出一種系統,使得在實驗室難于繁殖的生物體中研究遺傳改變變得更容易。因為CRISPR已被證實能夠在廣泛的生物中發揮作用,研究人員希望有一年能夠以差不多同樣的方式改造野生種群。
呼吁關注
考慮到CRISPR的潛力和風險, 上周Esvelt將一群科學家召集到一起在Science雜志上發表了一篇評論文章,提出需要針對實驗室的基因驅動研究制定出多項防范策略。同時,美國國家科學院會議標志著將啟動一項15個月的調查,尋找一些方法來預先將野外釋放的風險降至最小。由于未知有人在蚊子中開展CRISPR研究工作,委員會將要花一些時間來完成這項工作。
在華盛頓智囊機構Wilson中心從事科學與政策相互關系探討的Todd Kuiken指出,這相當的緊迫。CRISPR基因驅動技術正在以極快的速度發展,其有可能以一些意外的方式顯著改變生態。在會議上,Kuiken以亞洲鯉魚入侵美國的一些湖泊為例,說明了人們對于某些野生生態系統所知甚少。“盡管是一種入侵物種,它還是一種已經建立的物種。我認為我們還沒有很好地認識,當我們從像這樣大的生態系統中除去一個物種時,我們要如何評估所發生的一切。”
同時,Esvelt和同事們還在線蟲中研究CRISPR基因驅動系統,以更多地了解隨著工程DNA跨代傳遞,累積突變會對種群造成什么影響。他們也在測試一些方法確保一旦將生物釋放出去可以撤銷基因驅動。
美國國防高級研究計劃局(DARPA)遺傳學家Daniel Wattendorf說,需要及時關注這些問題。出于安全考量,或許DARPA需要在擬定出指導方針前開始對這一技術展開一些工作。
And Tabachnick仍然擔心,這些準備工作可能還都不夠。“你如何來測試這樣的系統,如何能夠做到安全?我不相信所有這類工作都能夠提供人們要求的安全保障。”
近日,一項發表于《分子精神病學》的研究發現,單個基因GRIN2A可直接導致精神疾病。而此前的研究認為,精神疾病是由許多基因共同作用所致。根據世界衛生組織(WHO)數據,2021年全球每7人中就有1人患......
生物計算是指利用生物系統固有的信息處理機理研究開發的一種新的計算模式。科學家正嘗試培養人類神經元,并將其構建成具備“生物晶體管”功能的系統。英國《自然》網站在日前的報道中指出,部分科學家認為,生物計算......
三維基因組互作與表觀遺傳修飾是基因表達調控的重要因素,其動態變化與細胞生長發育及癌癥等疾病的發生發展密切相關。解析染色質在活細胞內的時空動態,是理解基因調控機制的重要科學問題。現有基于CRISPR-C......
11月1日,在長沙舉行的第五屆湖南省抗癌協會家族遺傳性腫瘤專業委員會學術年會上,中信湘雅生殖與遺傳專科醫院(下稱中信湘雅)首席科學家盧光琇宣布,該院第100位通過胚胎植入前遺傳學檢測(PGT)技術阻斷......
2025年10月24日,由(國家級)天津經濟技術開發區生物醫藥產教聯合體,分析測試百科網(安特百科(北京)技術發展有限公司)聯合主辦的第三屆天津生物及臨床質譜論壇在天津圓滿舉辦。此次論壇獲得了多家單位......
2025年10月24日,由(國家級)天津經濟技術開發區生物醫藥產教聯合體,分析測試百科網(安特百科(北京)技術發展有限公司)聯合主辦的第三屆天津生物及臨床質譜論壇在天津圓滿舉辦。此次論壇獲得了多家單位......
10月16日,記者從中信湘雅生殖與遺傳專科醫院獲悉,該院研究員林戈、副研究員鄭偉團隊,聯合山東大學、上海交通大學醫學院等單位的科研團隊開展合作攻關,系統揭示了卵子與早期胚胎質量問題導致女性反復“試管”......
隨著人工智能(AI)技術的迅猛發展,其在生物醫學領域的深度融合正推動精準醫學邁入全新階段。生物及臨床質譜技術作為精準醫學的核心工具之一,與AI的結合將加速數據解析效率、優化診療路徑并拓展臨床應用邊界。......
衰老對身體產生的可見影響有時與基因活動的無形變化有關。DNA甲基化的表觀遺傳過程會隨著年齡增長而變得不再精確,造成基因表達的變化。而這種變化與隨著年齡增長而出現的器官功能衰退和疾病易感性增加有關。如今......
有些人比同齡人更顯年輕,而有些人看著更顯老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在數十年前就飽受糖尿病、阿爾茨海默病或行動障礙的困擾;有些人能輕松應對嚴重摔傷或流感侵襲,而有些人一旦住院就再難康復。......