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基因剪輯 踩過紅線  基因剪輯工具在手,我們將能控制人類的遺傳命運?
撰文/霍爾(Stephen S. Hall)
翻譯/鄧子衿


歐維格(Kyle Orwig)一直想做一項實驗,照他的話來說,這項實驗會「讓人們跳腳」。歐維格是美國匹茲堡大學的教授,研究的是複雜深奧的精細胞生物學,特別專精於雄性睪丸中的特化幹細胞製造出精子的過程。有時一個遺傳上的瑕疵,就可以讓幹細胞無法完成這個過程,造成雄性不孕。歐維格腦中所構思的實驗是,利用基因剪輯技術去修補那些幹細胞中的基因缺陷,再把細胞移植回不孕小鼠體內,看看這個方式是否有潛力治療雄性不孕症。


這項實驗聽起來很簡單,對歐維格來說,嘗試起來可能也並不複雜。事實上,20年來他一直進行研究、把製造精子的幹細胞移植到小鼠體內。這項實驗的結果可能格外重要;如果歐維格用心籌畫的實驗一舉成功,社會大眾將不得不去面對當代生物學中那道鮮紅的禁忌之線:改變人類的遺傳組成,並且把這個改變傳給未來的世代。


如果這個改變經證明是安全、有效,而且在倫理上是可以接受的,那麼改變生殖細胞將會賦予科學家前所未有的力量,例如藉由修改人類DNA讓我們不容易生病。這股力量也讓我們得以操縱人類的遺傳過程,「改良」人類這個物種。然而這個「遠景」不禁令人暗自回想起20世紀初期的優生學運動,這項運動在納粹德國時期達到高峰。


歐維格兩肩寬闊,留著俐落平頭,出身俄勒岡州的他看起來親切又堅定,並沒有想要挑戰倫理禁忌的意圖;不過他帶有些許煽動者的特質。他展示了只要在小鼠的基因上稍微動點手腳,就能夠治癒不孕症。他希望讓更多人知道,剪輯人類的基因並非如有些人所說,是抽象、未來才會面臨的技術挑戰,而是近期就有可能執行的醫療行為。所以歐維格最近向同事說:「我們來做這項實驗,讓那些人跳腳。要讓他們知道這是有可能做到的,並不是什麼天方夜譚,這樣人們才會開始認真討論。」


生殖細胞系基因修正在近兩年成為格外重大的議題,因為出現了一種強大的基因剪輯工具:CRISPR,其中用到Cas9這個酵素。CRISPR讓科學家得以改變任何生物的DNA,當然也包括人類,其精確和簡易的程度實屬前所未有。2015年4月,中國科學家發表一項研究報告,指出他們首度嘗試剪輯了人類胚胎的基因。爾後,《自然》(Nature)在頭條新聞的標題寫著:「剪輯胚胎基因引發火熱爭議」;《科學》(Science)的標題則是:「優生學在CRISPR的影子底下匍匐前進」。這些標題都傳遞出廣大社會的不安情緒。有些危言聳聽的媒體甚至使用了簡略說法:「設計胎兒」和「遺傳改良」,更觸發人們對於基因剪輯的恐懼。


但是那些不起眼的精細胞並沒有激起太多爭議。有鑑於剪輯胚胎中的基因依然困難重重,許多科學家相信,改變胚胎的源頭之一,也就是生殖細胞中的基因,不但比較容易,同時也更安全。生殖細胞就是性細胞,結合之後會產生合子,一旦改變這些細胞中的基因,就等同改變了人類的基因組,因為這些改變將永遠烙印在這些性細胞未來產生的胚胎中。歐維格和其他一些生物學家很擅長以遺傳工程的方式改造精原幹細胞(spermatogonial stem cell),並且加以移植;精原幹細胞位於睪丸,能夠產生精子。


回顧過往,生殖醫學這個領域總是急著把新技術推向臨床。不孕症治療市場充滿商機,如果歐維格成功展示不孕症只需簡單修改動物的基因就可以治療,那麼成千上萬無法製造精子的男性將會對這樣的療法躍躍欲試,因為現階段他們的選擇仍很有限;而對體外人工授精(亦稱試管嬰兒)產業來說也同樣具有強大吸引力,去年這項產業光是在美國的營業額就高達20億美元,全世界的總營業額甚至可能是這個數字的10倍。


在獲准進行治療之前,必須先證明這種療法能夠成功,而且不會造成過度的傷害。就算只是試著盤算用剪輯過的基因來打造一個全新人類,科學家也需要這樣的證明。類似的實驗已經在動物身上進行,可預見那條紅線很快就會被跨過。發生的地點或許會在中國,那邊的科學家已經踏出試驗性的第一步,剪輯了(無法存活的)人類胚胎。英國也可能發生類似的情形,該國政府已經立法通過「粒線體取代療法」這種改造生殖細胞系基因的方式,並於今年2月核准進行人類胚胎的基因剪輯研究。此外,只要依照諸如歐維格實驗團隊所發展出的程序,任何進行體外人工授精的診所都可以施行這種療法。


歐維格說:「我們並不是在空談理論。現在用老鼠來做實驗,在人身上做也是遲早的事。目前已經萬事俱備了。」

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報導來源 http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=featurearticles&id=3211