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控制我们的遗传信息:它能走得太远吗?

直到最近,技术行业和那些进行基因组研究的人才会被认为是奇怪的同床人

但大数据 - 更具体地说,大基因组数据 - 正在将这两个群体聚集在一起上个月,Apple公布了与基因合作的计划研究人员设计一款应用程序,允许消费者进行DNA测试并提交他们的DNA信息用于基因研究Apple并不是第一家想要获得DNA片段的技术公司(字面意思)去年,谷歌接近医院和大学提供商店他们的基因信息在Google Genomics中,这是一种云计算服务,可以让研究人员存储和共享这些数据除了Apple和谷歌,IBM,亚马逊和微软都在进入基因数据市场时不甘示弱,美国政府是收集大量遗传信息以刺激精准医学,目标是改善针对癌症的患者特异性治疗方法收集,连接和比较成千上万人的遗传信息将成为这个大数据世界中医学发现的未来一个集中的数据库,研究人员和医生可以同时查询数百万个基因组用于个性化医疗,基于其独特的基因构成为个体患者定制诊断和治疗的医疗模型这种数据共享的最大优势之一是潜在的罕见遗传疾病,这些疾病尚难识别能够筛选数以百万计的基因组,并确定这些突变可以为疾病诊断创造奇迹借助用于遗传信息共享的新智能手机辅助应用程序,患者不仅可以选择自愿将他们的数据用于研究和治疗,还可以更多地访问他们的自己的基因数据,可以参与有关治疗的决定这只是下一个,亩改善为普通人提供医疗信息的能力,让他们在健康和健康决策中发挥积极作用的步骤为消费者提供医疗保健方面的这种访问水平只能是好的,但它能走得太远吗

科学已经有可能对DNA做出精确的改变最近发现的一种名为Crispr的细菌免疫系统可用于改变人类的DNA一种细菌酶可以在基因组中切割目标位点和一片DNA然后使用细胞的自然修复过程将所需的变化插入到该位点该技术最有希望的应用之一是能够删除有缺陷的基因并为患有遗传性疾病的人插入更正的基因这种突破性的基因组编辑技术已经允许研究人员对包括猴子在内的实验室动物进行基因工程改造迄今为止,制造基因改造的生物体在基因组中发生了多次变化,这使得动物经过单一修改并交叉繁殖,导致数周和数月等待生物达到生育年龄并通过生殖循环新技术允许在一个步骤中创建这样的动物实现这一目标的研究小组通过针对受精卵中的遗传修饰并将其植入替代品中来创建猕猴,这些替代品通过编辑的DNA传递婴儿

对于灵长类动物中这种精确的遗传修饰的影响对于建模和研究复杂疾病是巨大的

在大脑和神经系统疾病的情况下,小鼠和啮齿动物模型是不够的,因为它们不能模仿人类的神经回路和行为这就是在小鼠中起作用的精神药物在人类中没有成功的原因Crispr可以帮助查明突变导致大脑紊乱的技术该技术被用于研究自闭症等疾病,通过生产在神经发育障碍中起重要作用的基因突变的猴子

纠正基因滑动和编辑坏基因的过程为宿主打开了大门

潜在的应用 - 以及与任何新技术一样多的有争议的问题对于不必要和危险的副作用的担忧是巨大的 特别是如此,因为Crispr可以通过人类种系进行遗传改变;通过编辑“种系”细胞(如卵子或精子)或胚胎本身的DNA,可以代代相传改变Crispr在“引导分子”的帮助下进行切割,以便与需要修正的DNA序列相匹配如果基因组在DNA与匹配序列相似但不完全相同的位点被切割,那么Crispr已经知道了吗

这可能会导致基因组中的意外改变(可能还有种系)然后还有道德问题科学家今年早些时候通过在人类胚胎中编辑DNA引起了轰动

技术上,来自患有遗传性疾病的女性的未成熟卵细胞可以在实验室环境中培养,用Crispr处理以除去有害基因,并在体外受精以产生不含有缺陷基因的胚胎

删除有害基因的步骤也可以在实验室的胚胎阶段进行

技术当我们试图纠正潜在的毁灭性和衰弱性疾病时,这是一个天赐之物,但是什么阻止我们使用这种先进的科学来增强而不仅仅是纠正

如果一个人决定他或她想变得更聪明或更专注,或者他或她尚未出生的孩子需要蓝眼睛或有光泽的头发会怎样

这些担忧并非毫无根据基于Crispr技术的多家创业公司正在世界各地涌现,其中许多都是为了按需创造健康的基因工程婴儿

由超人主义者参加的科学会议已经在谈论具有超强实力或智慧的后代科学家向我们保证基因编辑技术不会很快导致设计师婴儿首先,必须用干细胞创造大量的卵子,以确保通过Crispr可以稳定地引入遗传变化

从干细胞产生的编辑基因的卵在实验室中生长和繁殖,它们必须进行测序并筛选那些携带正确遗传修饰的植物,然后才能用于胎儿发育

其次,也许更重要的是,自然可能不符合定义人类特征(如智力或身高)的遗传学比创建单一基因复杂得多c变异并产生一个高大或聪明的婴儿正如Bryan Harada解释的那样,几百个基因的综合效应占人体高度变异的20%左右即使我们知道仅与性状有关的基因就像身高,智力或美丽一样,我们不知道基因的修改是否会导致这些特征的任何可观察到的变化

对于人类来说,编辑人类DNA以消除危险的遗传疾病要简单得多,因为这些条件通常涉及单个基因中的有害突变已被充分表征但是这项技术是否导致我们走上了一条道路,在某种程度上它可以被证明是合理的 - 个人或公共健康

例如,一些DNA编辑可以作为我们自然容易感染的疾病的疫苗 - 请求公众进行这些编辑是否合理

人口中很小一部分天然对HIV病毒具有抗性,因为有利的基因突变整个社会会因这种突变而变得更好吗

当技术成为可能时,我们是否开始以恐怖威胁的名义开始收听人们的电话

当无人驾驶飞机成为现实时,我们是否开始向敌人投掷炸弹而不关心平民生活

当意图和技术可用时,理由是否远远落后

2018-11-29 12:15:04

作者:石靶