眼睛再大一點,皮膚再白一點,身高再高一點,把智商點滿……隨著基因技術的發展,不少人幻想像遊戲裡創建角色一樣來設計下一代,得到屬於自己的「完美定製」寶寶。
但科學家說,根據基因選擇長相和智力的所謂「設計嬰兒」還遠未成為現實。
發表在《細胞》雜誌上的新研究表明,人類特徵(例如身高或智商)是多種基因與其他非遺傳因素共同作用的結果,這使得準確選擇所需特徵的胚胎成為一項挑戰。
從理論上說,最大限度地利用人工授精技術孕育嬰兒的過程,包括在胚胎植入前對體外受精胚胎進行篩選,以尋找與所需特徵相關的遺傳變異——這一過程被稱為胚胎植入前遺傳篩選(PGS)。
這項技術目前用於生殖醫學中,以鑑定胚胎的遺傳缺陷,以防止將遺傳性疾病傳給未出生嬰兒的風險。
目前,在英國,PGS的使用受到嚴格監管,並遵循基於嚴重健康狀況實行嚴格許可制度。
在耶路撒冷希伯來大學研究人員的實驗中,重點研究了與智商和身高相關的遺傳變異。
他們使用來自真實人的遺傳數據進行計算機模擬,以創建假設性胚胎的基因組圖譜。
這一研究團隊假設,每對夫婦將有10個胚胎可供選擇,並且得分最高的一個將被植入。
然後,他們根據模擬胚胎基因組中的基因變異,預測每個後代成年的智商或身高。
結果表明預期的優勢相對較小,智商平均提高了3個點,身高增加了3釐米。
研究人員表示,即使是這些結果也不能完全保證,因為「這些特徵有很多是不可預測的」。
研究報告的作者、耶路撒冷希伯來大學的賽伊·卡米(Shai Carmi)說:「如果有人選擇了一個預測智商比平均水平高2點的胚胎,這並不能保證實際上智商的提高。」
「在已知的基因變異中並沒有考慮很多可變性。」
研究人員還強調,這項技術還有其他限制,例如,與身高和智商相關的遺傳變異主要適用於歐洲血統的人,不適用於非歐洲人。
它還說,試圖融合多個特徵會使得胚胎的選擇更加複雜,因為智商最高的胚胎可能身高最矮。
為了證實自己的預測,研究人員隨後分析了28個有成年子女家庭的遺傳數據。
他們發現,根據基因變異,他們選擇身高最高的後代,成年後並不一定是最高的。
牛津大學拉德克利夫大學醫學系的遺傳諮詢師兼研究員Liz Ormondroyd博士在評論該研究時說:「長期以來,人們一直擔心遺傳信息可能會被用於挑選胚胎,以增加身高或智力等特徵。」
「這項計算機模擬研究表明,由於這些複雜的特徵,人工設計的嬰兒仍停留在科幻小說的領域。」
兩年內實施?
儘管離基於外貌和智力的「設計嬰兒」可能還很遠,但蘇格蘭阿伯泰大學最近的一項研究發現,基因編輯的風險現在很低,足以證明可以將其用於人類胚胎治療常見疾病。
一位權威專家日前表示,通過基因改造來降低患病風險的「設計嬰兒」是「非常可取的」,應該在兩年內開始實施。
史密斯博士認為,試管嬰兒的父母應該有權選擇「編輯」植入胚胎,以降低罹患痴呆和癌症等致命疾病的風險。
史密斯博士在《生物倫理學》雜誌上發表了一篇分析文章,指出基因編輯的風險現在已經低到足以保證將其用於人類胚胎。
史密斯博士認為,在兩年內,可以對試管嬰兒進行編輯,以降低他們患心臟病和糖尿病等多種基因影響的複雜疾病的風險。
史密斯博士在《生物倫理學》雜誌上發表的一篇論文中說,對那些有可能將一種嚴重的遺傳疾病傳給子女的父母來說,篩查將帶來希望。
史密斯博士說:「人類生殖系絕不是完美無缺的,進化為我們提供了極少的保護,使我們免受晚年可能出現的疾病,包括心血管疾病、癌症和痴呆。」
「基因改造技術為保護未來的人們免受這些疾病和其他常見疾病提供了前景。這在一定程度上已在動物基因改造實驗中實現了。」
「如果通過基因改造人類可以避免或延緩一些常見疾病,則平均無病壽命可以大大延長。」
史密斯博士說,科學家越早被允許開始培育轉基因人類,就能越早獲得廣泛的益處。
但在贏得公眾信任的過程中,還有倫理道德這道門檻。
他承認,公眾對「設計嬰兒」有一種「天然厭惡情緒」,還有對優生學使用這項技術的健康擔憂和恐懼。
但是他說,對基因修改胚胎踩剎車將一種有望大大減少疾病的醫學方法拒之門外。
他說,基因修改嬰兒可以在英國和世界各地以「可接受的風險水平」創造出來,不過他承認,只有在基因修改胚胎形成時,才能確定到底風險有多大。
倫敦大學學院婦女健康研究所的喬伊斯·哈珀(Joyce Harper)表示:「我認為沒有足夠的實驗能夠『證明』這項技術是安全的。」「所以我們需要謹慎行事。
哈珀強調,基因編輯有巨大的潛力,但希望「公眾辯論和立法,以確保我們仔細考慮過這一點。」
致力於提高公眾對遺傳學理解的進步教育信託(PET)組織的負責人Sarah Norcross稱史密斯的分析是「有缺陷的」。
諾克羅斯指出,公眾可能不會改變對轉基因嬰兒的看法,需要做更多的工作來了解這項技術的風險。
去年,中國科學家賀建奎成功地編輯了兩個處於胚胎階段的女嬰的基因,使她們能夠抵抗愛滋病病毒,而外界全是批評聲。
違法嗎?
在英國,設計嬰兒是非法的。美國沒有具體的法規來阻止基因工程胚胎,但聯邦基金不能用於這類研究。
2016年,英國人類受精與胚胎管理局(HFEA)允許一組科學家對人類胚胎進行基因編輯。來自倫敦弗朗西斯克裡克研究所的研究人員能夠「關閉」阻止試管嬰兒成功和導致流產的基因。
在進行研究之前,他們必須特別向HFEA申請許可。他們只分析了胚胎的早期發育,不允許這些細胞發育成嬰兒。此後沒有其他研究人員獲得HFEA批准進行此類實驗。
2015年,美國國立衛生研究院表示,它「不會資助在人類胚胎中使用的任何基因編輯技術」。當年年底,一個由科學家、哲學家和律師組成的聯合國教科文組織小組呼籲暫停基因編輯,直到人們更好地了解它的影響。
2015年4月,中國科學家調整了28個胚胎的基因,試圖預防一種威脅生命的血液疾病。但也遇到了很多挑戰,最後得出的結論是,這種技術在安全用於人類之前還有很長的路要走。
2019年1月,日本批准了基因治療臨床研究指導方針方案的修正案,並於4月正式解禁,這意味著基因編輯研究中使用的受精卵可以放回人體內。不過,這一舉動是為了研究疑難雜症。
7月份,俄羅斯科學家希望通過基因編輯技術讓先天耳聾父母生出聽力正常的嬰兒,這種用途與上文史密斯所想一致,但批評聲依然不斷。
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