CRISPR技術能精準編輯基因。
喬賽亞·扎耶納宣稱自己是全球首例正式公開的基因改造人。
在美國,2017年已有三種基因療法獲批准上市,其中兩種治療癌症,一種治療遺傳病,這為2018年基因療法市場的升溫拉開序幕。生命科學持續升溫、新型基因療法加速邁向臨床應用,令人們對基因療法為重病難病提供全新治療方案充滿期待。
但有一些人似乎迫不及待,他們不想等待循序漸進的發展,他們要自己動手改變自己的基因,並宣稱要賦予普通人改變自己基因的能力,而且他們很多時候不是為了治病,只是為了顛覆。
如今,喬賽亞·扎耶納宣稱自己是全球首例正式公開的基因改造人。
2017年12月,扎耶納在自己的博客上直播了改造自身基因的全過程:他將基因療法試劑注射到自己的左前臂,目標是在這個區域去除肌生成抑制蛋白myostatin。
扎耶納採用的是新一代基因編輯工具CRISPR,試劑的組成成分包括 DNA 片段、Cas9 蛋白和指導 gRNA,試劑注射到前臂後,gRNA 會引導 Cas9 蛋白定位到基因組的特定位置,然後切除肌生成抑制蛋白的基因。由於這種蛋白會抑制肌肉生長,去除該蛋白後,理論上這一區域的肌肉應增加,從而增加手臂力量。
儘管此前也曾有人通過其他方法改變自己的基因,但扎耶納是第一個採用基因編輯工具CRISPR的人,也可以說是首個真正意義上的基因改造人。
到目前為止,扎耶納的左前臂肌肉並沒有發生什麼變化,類似的實驗曾在動物身上做過,結果一般要在實驗完成四到六個月後才會顯現。雖然表示無法預計實驗會對自己產生怎樣的影響,但對其左前臂肌肉發生變化的可能性,扎耶納「持懷疑態度」。儘管如此,扎耶納仍對「自己動手(Do It Yourself,DIY)改造基因」的前景充滿信心,「人類一直是自己遺傳基因的奴隸。」他說,自己正在努力研究令人類擺脫這種束縛的基因技術,使人類成為新物種。
這不是扎耶納第一次拿自己做實驗:他曾給自己注射綠色螢光蛋白基因,就是那種令水母發光基因,雖然沒讓自己發光,但在扎耶納送檢的皮膚樣本中,這種基因被發現已附著於他的皮膚細胞;為了治療困擾他多年的腸道疾病,扎耶納還曾自主實施「糞便菌群移植療法」,從朋友的糞便中提取「健康菌群」為自己「接種」……他稱自己為「生物駭客」。
不再是遺傳基因的奴隸?
紋身、染髮、耳朵上穿滿耳釘,扎耶納的外表看起來和他的實驗一樣瘋狂,但他卻是科班出身——2013年獲得芝加哥大學的生物物理學博士學位,擁有兩年在美國航天航空局AMES動物病研究中心工作的經歷。
出於對常規科研機構工作進展緩慢的不滿,扎耶納在2015年年底創立了自己的公司「The Odin」,帶領4名員工在車庫製備各種基因產品,包括能釀出發光啤酒的酵母試劑盒,能夠讓顧客在家裡做實驗的細菌試劑盒。扎耶納稱,公司去年的銷售額有20萬美元。
扎耶納出售試劑盒包含進行樣品試驗的每一種試劑和耗材,每個150美元,遠比大學實驗室購買的所有CRISPR科學用品價格都要低,促進肌肉生長的基因試劑盒甚至僅需20美元,在為自己注射這種試劑的視頻發布後不久,扎耶納就賣出了10盒。
扎耶納還在網上免費為人們提供各種實驗指導,甚至包括完整的改造自己基因的CRISPR試劑盒的文字指南。他不僅要自己動手改變自己的基因,還希望將這種看似高深莫測的科技推廣到普通人。
「一直以來,人類都是自己遺傳基因的奴隸,賦予人們改變自己基因的能力幾乎等於重新定義人類。」扎耶納說,「在我的想像中,今後人們會去某個類似紋身店的地方,但不是為了紋身,而是要挑出某些讓自己肌肉更發達的DNA,或者改變發色或是眼睛的顏色。」
風險:可致感染且編輯後不可逆
然而,未經訓練的平民百姓使用這一新的、強大的基因編輯工具安全嗎?據扎耶納稱,自己在接受肌肉基因改造後至今沒有不適感,也不害怕未來可能的產生影響,他甚至認為,自己改造自己的基因帶來的潛在危險不比吸菸、日光浴等習慣大,後者也可能損害人們的基因。
但多數生物專家卻對自行實施基因編輯療法的做法持謹慎態度。其中,「炎症反應」是專家們提及最多的潛在風險,人們在家中,即非無菌的環境下進行類似操作,容易造成感染,而且反覆進行類似注射會引起身體的「炎症反應」,嚴重時可引發組織細胞的損壞,使局部組織細胞顯現變性、壞死。
至於「增加肌肉,增強力量」的噱頭,專家稱對成年人來說,這種可能性幾乎不存在。「基因的作用在肌肉生長的早期最有效,肌肉生長成熟後,肌肉的分化生長就停止了。除了做運動,沒有什麼方法能使肌肉更大更有力量,所以,與其給自己注射試劑,還不如去做運動。」來自猶他州立大學的CRISPR專家達拉·卡羅爾說。卡羅爾認為,儘管沒有用,但注射這種基因編輯試劑可能也沒什麼危害,「真正有效的基因編輯需要更成熟的材料和更完備的實驗室來實施,比那個所謂的基因編輯試劑盒複雜多了。」卡羅爾說,但如果人們不僅僅滿足於改變某部分肌肉基因,而想改變更多,那就要小心了。
但也有專家認為,自己認為不重要的蛋白、基因,可能是構成某一重要生理過程的關鍵成分,貿然改變相關基因的表達,很可能會出現意想不到的併發症。而且通過肌肉注射編輯基因最大的問題是「近乎不可逆」,骨骼肌細胞是永久性細胞,是近乎不可能通過新生細胞的替換來恢復潛在的注射後遺症的。最後,此前在動物身上做的類似實驗證明,雖然動物的肌肉量增大了,可是力量並沒有增加,也就是說增加的是「死肌肉」。
灰色地帶:自己身上試驗不違法
當然,還有法律問題,扎耶納改變自己基因的實踐在美國似乎還處於法律監管的灰色地帶。根據美國食品與藥物管理局相關條例,一種新型藥物或療法需經批准才能用於人體試驗,但如果這個藥物或療法用於自己身上,卻沒有明文限制——也就是說,扎耶納改變自己的基因是合法的,至少不違法。
實際上,扎耶納似乎一直遊走在法律監管的邊緣,試探著監管者的底線。為了規避法律責任,扎耶納在2016年淡化了公司對其銷售的能釀出發光啤酒的酵母試劑盒的宣傳;這次,他在促進肌肉生長的基因試劑盒包裝上印了一行字,「該產品不可用於注射並不可用於人體」。除了撇清責任,這行字簡直「此地無銀」,並不排除有好奇的顧客看了扎耶納的注射視頻後仿效他的實驗,給自己注射試劑。
至於他在網上發布的改造自己基因的實施指南,扎耶納稱,那是「言論自由」。「即使撇清了法律責任,扎耶納是否需要負上其他責任呢?在今天生物工程大發展和技術民主化的背景下,我們怎麼定義這些責任呢?」來自智庫伍德羅·威爾遜國際學者中心的基因和人工智慧研究學者鮑威爾質問說。
名詞解釋
「基因剪刀」:
CRISPR基因編輯技術
CRISPR是生物科學領域的遊戲規則改變者,這種突破性的技術通過一種名叫Cas9的特殊編程的酶發現、切除並取代DNA的特定部分。自2012年以來,研究人員常用一種叫做CRISPR的強大「基因組編輯」技術對生物的DNA序列進行修剪、切斷、替換或添加。這種技術的影響極其深遠,作用可從改變老鼠皮毛的顏色到設計不傳播瘧疾的蚊子和抗蟲害作物,再到修正鐮狀細胞性貧血等各類遺傳疾病等。
原標題:DIY 編輯自己的基因,靠譜嗎?