人類基因組計劃(genome project)的「非官方」延續

2021-02-26 壹基因醫學


在裡程碑式的人類基因組計劃(genome project)結束10多年後，研究人員6月2日宣布將於今年籌資1億美元啟動人類基因組編寫計劃，目標包括在10年內合成一條完整的人類基因組。


基因組研究先鋒傑夫·伯克、喬治·丘奇等25人當天藉助美國《科學》雜誌宣布，現在是時候構建「基因組規模工程的技術及其倫理框架」了。這些研究人員來自哈佛大學、麻省理工學院、紐約大學等知名學術機構。


針對人類基因組編寫計劃可能帶來的倫理、法律和社會影響，他們特別強調有必要讓公眾從一開始就參與其中。他們指出，人類基因組計劃(genome project)也曾被一些人認為有爭議性，但現在被視為是最偉大的探索壯舉之一。


人類基因組計劃(genome project)從1990年持續到2003年，重點是基因測序，讓研究人員能夠「閱讀」基因組。而人類基因組編寫計劃的重點是構建基因，讓研究人員能夠「編寫」基因組。研究人員說，今天雖然基因組測序技術仍在以極快速度發展，但構建基因的能力仍基本局限於少量短的片段，限制了對生命的了解。「對基因藍圖的進一步認識可能來自於構建上億規模鹼基對的動植物大型基因組，包括人類基因組，這將會推動發展出大規模合成與編輯基因組的工具與方法。」研究人員們在文章中寫道。

人類基因組編寫計劃的近期目標是，合成1%的人類基因組，並提出6個先導項目，包括構建特定染色體或複雜癌症(cancer)基因型，以更全面地模擬人類疾病、修改豬基因組以用於異種器官移植等。

該項目被描述為人類基因組計劃(genome project)的「非官方」延續。人類基因組計劃(genome project)囊括全球數千名研究人員，歷時13年，最終於2003年4月13日首次公布了人類的完整基因組信息。研究人員表示，人類基因組計劃(genome project)「讀」出了人類的遺傳物質，現在他們要進一步把它們「寫」出來：從頭開始合成人類基因組的全部約30億個鹼基對。


對一些人來說，這是一項大膽而雄心勃勃的計劃，值得讚揚。目前，僅有小細菌基因組和麵包酵母部分基因組被從頭合成。2014年，由紐約大學合成生物學(Synthetic biology)家傑夫·博伊科領導的團隊報告稱，他們歷時7年，成功合成了第一條擁有約27萬個鹼基對並能正常工作的酵母染色體，這一成果被譽為合成生物學(Synthetic biology)的新高峰。

 

據英國《獨立報》3日報導，參與這一項目的研究人員在《科學》雜誌上寫到：人類基因組計劃(genome project)起初也是「有爭議的項目」，但現在它被認為是「人類探索史上最偉大的成果之一」，徹底改變了科學和醫學的面貌。


2日發表的3頁紙論文給出了一些有關該項目的細節。論文強調，合成大約擁有30億個鹼基對的人類基因組，現有技術太昂貴、太原始。為此，他們將通過一系列探索性項目，如合成較短的基因組片段和「經過瘦身」的染色體等，來執行特定的任務，使最終目標得以實現。預計整個項目耗資應不超過人類基因組計劃(genome project)30億美元的成本。


支持者表示：「該項目旨在解決人類健康問題，包括培育出可移植的人類器官、對免疫系統(immune system)進行重新編程以對抗病毒、將癌症(cancer)抵抗力編程為有療效的細胞系、加速疫苗(vaccine)和藥品研發進程等。」


帝國理工學院合成生物學(Synthetic biology)家保羅·弗裡蒙特認為：「這是一個極好的項目」。加州大學伯克利分校的生物醫學工程師丹尼爾·特爾曼-埃瑞克說：「能以更低成本大規模地編寫DNA，有望更高效、更廣泛地開展相關研究，並推出更多產品。」

但也有研究人員指出，在獲得公眾支持之前應暫停這一計劃。史丹福大學合成生物學(Synthetic biology)家德魯·恩迪和西北大學生命倫理學家勞裡·佐洛思在給記者的一封郵件中表示，基因編寫團隊沒有正當理由進行這一研究，這一項目應該禁止。他們寫到：「我們在等待一場嚴肅的公眾討論。」

 



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