【生物倫理】中國科學家改造人類胚胎引發的爭議

■2015年的四月十八日,有一篇文章悄悄地出現在 Protein Cell 這本期刊上。說悄悄,其實也不全然;根據通信作者、廣州中山大學的黃軍就副教授說,他們曾投稿到《自然》與《科學》這兩本期刊,但是都被以違反生物倫理的理由拒絕了。究竟是什麼研究呢?答案是「基因編輯」(gene editing)。基因編輯已經不是新鮮事,植物都已經在做了;但新鮮的是,黃老師的研究團隊使用了人類胚胎。

β-球蛋白。圖片來源:wiki
β-球蛋白。圖片來源:wiki

撰文|葉綠舒

在這篇研究論文中,研究團隊使用了86個「問題胚胎」進行測試。為什麼說是「問題胚胎」呢?這些胚胎,是由一個卵與兩個精子結合而成的、具有三套染色體;因此,它們無法發育成正常的嬰兒。

接著,他們使用了最近幾年非常受歡迎的CRISPR/Cas9系統,來編輯這些胚胎中的β-球蛋白基因(β-globin gene,HBB)的序列。β-球蛋白基因的變異,是造成地中海貧血的原因之一,也是中國南方最常見的血液遺傳疾病之一。

48小時後,大約有80%的胚胎存活;在這些存活下來的胚胎中,研究團隊仔細地檢驗了其中的54個,發現只有28個編輯成功(約為52%)。但是研究團隊也發現,在這28個胚胎裡,還存在著不能允許的狀況:其他位點的突變(off-target cleavage)。而且,這些突變並不僅限於與β-球蛋白基因相似度甚高的δ-球蛋白基因(HBD)而已,也包括了其他的區域。雖然研究團隊事先已經在人類的293T細胞株中測試過、並挑選了一個在293T細胞株中沒有發生其他位點突變的位置,來進行基因編輯;結果突變還是發生了。

由於編輯成功率不高,加上發生了其他位置的突變,因此研究團隊認為,要將CRISPR/Cas9的技術應用在人的基因編輯上還太早。黃老師在接受《自然》雜誌的新聞團隊訪問時也提到,要應用在人身上,一定要百分之百才行。

但是,還是在國際間引發了軒然大波。論文出刊後,《自然》雜誌的新聞在四天後上線;接著在四月二十九日,美國國家衛生研究院(NIH,National Institute of Health)重申:禁止以人類胚胎從事基因編輯實驗。

在歐美各國,不能任意使用人類的材料已經是共識。在臺灣,要使用人類材料一定要經過嚴密的審核。因此,《自然》雜誌的新聞團隊在訪問時,曾詢問這些胚胎從何而來?但黃老師只提到是從附近進行人工受精的診所取得。對於中國的科研環境來說,或許沒有什麼不妥;但對歐美、以及臺灣來說,這樣的作法卻違反了生物倫理。

因此,筆者觀察到國外的新聞多半都是以負面的標題來呈現。《自然》雜誌與BBC的新聞標題算是中性的,但其他媒體就沒有那麼客氣了:

謠言成真!中國科學家編輯人類胚胎!(華盛頓郵報)
中國科學家編輯人類胚胎震驚世界!(每日電訊報)
中國科學家編輯人類胚胎引發恐懼(今日美國報)

但是在中國,黃老師的研究成果受到了很大的肯定。包括清華大學、上海復旦大學的教授都出來表示支持。其中,上海復旦大學的趙世民教授說,黃軍就的團隊「完全沒有道德問題」,甚至說「編輯人類DNA是不可避免的」。

據《自然》雜誌新聞說,在中國可能至少有四個團隊在從事人類胚胎的基因編輯實驗。雖然在歐美不合法,畢竟中國不在歐美境內,即使NIH說不可以、許多歐美的科學家跳出來反對,但面對境外事物,也只能重申境內不行,但出了國境便無法可管。

而筆者在閱讀過該研究論文後,倒是有個疑問:在研究團隊使用「問題胚胎」之前,已先使用了人類293T細胞株進行測試;而測試的結果大約有48.3%的細胞編輯成功。雖然黃老師在訪問中提到,低(52%)成功率有可能是因為染色體套數的問題,但對照293T的結果,似乎不是如此。或許未來任何對這個題目有興趣的研究團隊,應該先在人類細胞株中努力達成100%的編輯率並將其他位點發生突變的比率降到0%,再來才能考慮在人的胚胎(不管是否為問題胚胎)上試驗?而為何黃老師的研究團隊,當在293T細胞株中試驗只有一半的成功率時,就率爾躍進到人類胚胎呢?是否是因為有其他團隊也快要成功了,有「首發壓力」呢?這就不是我們能了解的部分了。

參考文獻:
1. Puping Liang, Yanwen Xu, Xiya Zhang, Chenhui Ding, Rui Huang, Zhen Zhang, Jie Lv, Xiaowei Xie, Yuxi Chen, Yujing Li, Ying Sun, Yaofu Bai, Zhou Songyang, Wenbin Ma, Canquan Zhou, Junjiu Huang. 2015. CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotesProtein Cell. 6(5):363-372.
2. David Cyranoski and Sara Reardon. 2015/4/22. Chinese scientists genetically modify human embryos. Nature News.
3. 諸平 2015/4/24。中山大學黄軍就副教授的人類胚胎基因修飾引爭議(附原文)。
4. Sara Reardon and Nature magazine. 2015/4/29. Ban DNA Editing Human Embryos, NIH Says. Scientific American.

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作者:葉綠舒 慈濟大學生命科學系助理教授,科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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One thought on “【生物倫理】中國科學家改造人類胚胎引發的爭議

  • 2015 年 05 月 28 日 at 15:55:59
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    看過裡面也寫過相似的問題,基因槍轟擊後的基因狀態不穩定以及轉殖基因以後面臨的開關問題和生物體因植入基因造成的毒性而大量製造其他的擷抗物質等問題;想到傅立葉波,假設一個生物本身所有的系統是達成一種穩定態像是複合波,那麼其中一個基因的改變就會造成整個系統類似大氣蝴蝶效應的震盪現象.因為所有的基本粒子都有微小的震盪或是自旋現象,那麼許多粒子組成的基因和許多粒子組成的基因組都是這樣一個和諧的波動,必然會因為其中一個波動的改變造成整個系統的重新平衡態震盪! 這是我胡思亂想的! 請勿介意!

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