從醫學角度說，這次基因編輯嬰兒事件最不同尋常的地方，在於被修改的竟然是受精卵內的一個正常基因！前面已經描述了很多單個基因的突變導致嚴重遺傳疾病的案例。然而根據目前有限的公開消息，嬰兒的健康似乎沒有顯著問題。這背後的生物學機制是怎麼一回事呢？
1981年，美國醫療機構報導了第一例獲得性免疫缺陷症候群（acquired immune deficiency syndrome，AIDS），也就是我們今天熟知的愛滋病。 醫學工作者很快發現病因是一種通過體液傳播的病毒，任何人都可能通過輸血、性交、共用針頭、母嬰傳播等方式感染這種嚴重的免疫疾病。 這種疾病在公眾中造成了極大的恐慌。有兩個群體遭受了最沉重的打擊：需要輸入凝血因子維持生命的血友病患者；集中在加州和紐約的同性戀群體。
前面說過，對理解人類的疾病幫助最大的，常常是攜帶罕見基因的個體。1994年，紐約洛克菲勒大學艾倫戴蒙德愛滋病研究中心（Aaron Diamond AIDS Research Center）的一位年輕醫生William Paxton冒出了這麼一個想法：如果能找到高危群體中具有「超級抵抗力」的個體，研究他們的基因組，有沒有可能更好地理解愛滋病的機制呢？當時紐約有一位叫Stephen Crohn的男同性戀，從80年代到90年代初，他身邊的朋友，包括他的伴侶，陸續被愛滋病奪去了生命。然而 Crohn卻似乎對愛滋病「無所畏懼」。Crohn第一個響應了Paxton的招募廣告，後來又有幾十名「超級倖存者」加入了這項研究。科學家發現愛滋病毒無法感染他們的淋巴細胞，原因在於一個特殊的基因突變：CCR5Δ32。
愛滋病毒要感染淋巴細胞，需要同時和細胞表面的兩種膜蛋白結合： CD4，以及兩種趨化因子受體（chemokine receptor )之一：CCR5或CXCR4。具體需要哪種受體，由愛滋病毒的亞型決定。在歐美CCR5對應的毒株更為流行，而在中國針對CXCR4的毒株佔主導地位。實際上，大部分病毒要感染細胞，都需要先與細胞表面的某些膜蛋白結合，這種膜蛋白叫做病毒的受體。
CCR5。
正常的CCR5是一種七次跨膜蛋白。蛋白是由胺基酸按照一定次序排列起來的長鏈。如果把細胞膜比喻成一塊繡布，而CCR5是一條繡線，從繡布的一面穿到另一面，如此反覆七次。在細胞膜中間的部分形成七個跨膜結構域。 而Δ32這個突變體在第四和第五跨膜結構域之間少了32個鹼基對。每3個鹼基對編碼1個胺基酸，而32不是3的整倍數。結果是，CCR5不僅少了相應於這32個鹼基對的胺基酸，後面還發生了「移碼突變」，蛋白合成不能到達正常的終點，從第五跨膜結構域開始缺少了後半段。而前半段也不能被運輸到細胞表面, 這樣的CCR5自然無法與細胞膜外的愛滋病毒結合。對攜帶兩個CCR5Δ32等位基因的純合子人群，其淋巴細胞表面完全沒有CCR5，因而無需畏懼相應的愛滋病毒毒株。CCR5Δ32主要集中在歐洲高加索人種的後裔中，基因頻率高達10%，大概有1%為純合子。最奇妙的是，CCR5Δ32這個突變似乎並不對攜帶者健康有顯著影響。所以人群中才可能有佔相當比例天然的純合子。
既然愛滋病病毒的主要亞型之一入侵淋巴細胞需要CCR5，理論上如果可以阻斷CCR5和愛滋病毒的結合，就可以抵禦感染。2007年，美國藥監局批准一種叫做馬拉韋羅（Maraviroc）的小分子藥物上市，其靶點正是CCR5。
與此同時，德國柏林的Charité醫院實施了一起極富想像力的臨床試驗。來自美國的病人Timothy Brown在1990年代中期成為愛滋病毒攜帶者，需要服用抗病毒藥物。不幸的是，他隨後又患上了白血病。在造血幹細胞配型的過程中，主治醫師發現一位捐獻者的幹細胞，不僅免疫配型相同，竟然還帶有CCR5Δ32純合突變。主治醫生決定將帶有CCR5Δ32突變的造血幹細胞移植到Timothy Brown體內，一石二鳥，同時治癒了Timothy Brown的愛滋病和白血病！Timothy Brown 是第一個真正完全被治癒的愛滋病患者。「柏林病人」這個醫學奇蹟也令CCR5Δ32突變進入大眾的視野。但是造血幹細胞移植本身需要冒極大的風險，運氣不好發生感染，患者完全可能丟掉性命。如果Timothy Brown本身沒有白血病，醫生是絕對不敢冒這個風險的。
有證據表明，在歐洲人群中，CCCR5Δ32在過去幾千年的歷史中經過了強烈的正向選擇，其統計頻率從近乎零攀升到10%左右。那是否說明CCR5這個基因「可有可無」， CCR5Δ32突變甚至是有益的呢？這種理解是對分子生物學和自然選擇的一知半解。 CCR5Δ32經歷的正向選擇， 說明這個突變滿足兩個要素。
首先，這個突變帶來的負面效果有限。要知道，對細胞來說，合成蛋白質是很「昂貴」的一個工程，因此細胞內存在複雜的機制用於調控蛋白表達水平，優化資源使用。目前有大量數據證明CCR5與多種趨化因子結合，對免疫細胞功能有重要作用。 CCR5Δ32導致正常蛋白從細胞表面消失，而人體功能沒有顯著異常，一個可能的解釋是：其它基因的存在可以在一定程度上補足CCR5的原有功能。問題是，這種「冗餘度」背後的機理還不清楚，會不會CCR5Δ32隻在歐洲人群的遺傳背景上才是相對無害的？我們目前沒有答案。
其次， 在特定的歷史情境下， CCR5Δ32必定對歐洲人群存在顯著的正面效果。目前有兩種假說：「鼠疫選擇說」和「天花選擇說」。我們知道鼠疫和天花歷史上都曾經造成大量歐洲人死亡，如果有某種突變可以增加人類對這兩種疾病的抵抗力，的確可能因此在人群中擴散開來。然而現代人和古代歐洲人需要應對的流行病種類是很不同的。天花已經正式滅絕，而上一次鼠疫大爆發，已經是一百多年前的事。而流行病學研究也顯示， CCR5Δ32人群在西尼羅河病毒和流感病毒面前更加脆弱。而很多人可能沒有意識到，流感是威脅人類健康的主要病毒之一，其致死率遠非不值一提。此外，對現代人威脅最大的，是發病率多隨著年齡上升的各種慢性疾病。目前的研究顯示，CCR5與癌症的轉移有關，具體機制尚不明了。目前我們並不十分了解CCR5Δ32是否會增加癌症風險和治療的難度。
可能有人說，今天的愛滋病不就是昔日的天花、鼠疫嗎？如果考慮到愛滋病， CCR5Δ32突變對現代人難道不仍然是利大於弊嗎？
當我們說一個基因對某個特點個體「有益」或「有害」的時候，我們必須考慮外部環境的因素。對現代人而言，可選擇的醫療手段當然也是一種「環境因素」。
大概是因為八九十年代愛滋病的恐怖威力太令人印象深刻，今天公眾對愛滋病的認知普遍滯後。 實際上，愛滋病已經不是當年那個令人喪膽的絕症了。只有在公共衛生系統極其落後的地區，愛滋病才值得大眾恐懼。愛滋病毒的傳播途徑有限，傳染力並不強，日常接觸不會造成感染愛滋病。攜帶者如果及時接受抗病毒治療，有很大機率可以把病毒水平控制在檢測線以下，而檢測線水平以下的愛滋病病毒是不會傳染的。因此，大部分攜帶者可以獲得接近正常人的生活質量及預期壽命。即使母親攜帶愛滋病毒，通過阻斷藥物，也有95-99%的概率生下健康的孩子。而最近這個案例中，父親為愛滋病毒陽性，母親為陰性。如果父親能通過服用藥物把體內的病毒水平控制在檢測線之下，他的孩子幾乎沒有可能感染愛滋病毒。即使父親對藥物的響應不夠好，將精子和精液中的愛滋病病毒分離也遠比編輯受精卵基因組簡易。也就是說，這次出生的兩個女嬰感染愛滋病病毒的機率，本來就微乎其微。而近年來，愛滋病疫苗的研究也取得了不少突破。可能幾十年後，就像曾經徵服天花、麻疹、脊髓灰質炎那樣，人類也能戰勝愛滋病了。
CCR5Δ32算不算一種「愛滋病疫苗」？我認為這種類比是不當的。就科學角度而言，疫苗是一種具有「延展性」的技術： 疫苗刺激人體產生特異性免疫，這種機制可以用於防禦多種病原體。 CCR5Δ32是一個非常罕見的天然實驗，對大部分傳染病的防治都沒有借鑑意義。就醫學倫理角度而言，每一種疫苗都需要經過臨床試驗，證明其收益遠大於風險才可以投入使用。對這個基因編輯實驗創造的兩個嬰兒，「對愛滋病免疫」是一種偽需求，收益可以確定是微小的，風險卻是不可知且上不封頂的。
我們不能僅從醫學角度理解這些家長的動機，還應該考慮一個社會心理學因素。中國的愛滋病攜帶者仍然面臨誤解和汙名化的問題。愛滋病不僅帶來對身體健康的損害，還造成嚴重的羞恥絕望感。對病毒攜帶者來說，能讓自己的孩子對愛滋病免疫，可能不啻於一道福音——然而這是個基於失實信息的福音。