基因编辑婴儿可行吗(1)
2018年世界艾滋病日前夕，一条消息引起轩然大波，中国科学家贺建奎宣布，世界首例基因编辑婴儿—一对名为露露和娜娜的双胞胎健康诞生。这对双胞胎的一个基因经过修改，使她们出生后就能天然抵抗艾滋病。基因编辑婴儿究竟是否可行，需要从基因编辑和基因疗法本质和发展来看待。
从基因编辑和基因疗法说起
基因编辑是一种生物医学的前沿技术，能够对人类和其他生物的目标基因(靶基因)进行“编辑”，例如，对部分DNA片段(基因)进行敲除、移位、加入、改变等。基因编辑需要基因剪刀，目前最好的基因剪刀是CRISPR/Cas9，中文名称比较拗口，称为“规律成簇间隔短回文重复”。它实际上是一种基因编辑器，即基因剪刀，是细菌用以保护自身对抗病毒的一个系统，也是一种对付攻击者的基因武器。
这一基因剪刀的基本原理是，当细菌抵御噬菌体等外源DNA(基因)入侵时，在前导区的调控下，CRISPR被转录为长的crRNA前体，然后加工成一系列短的含有保守重复序列和间隔区的成熟crRNA(由CRISPR衍生的RNA)，最终识别并结合到与其互补的外源DNA序列上，与Cas9酶结合发挥剪切作用。从这个特点看，CRISPR/Cas9可以说是一种精确的万能基因剪刀，可以用来删除、添加、激活或抑制生物体的目标基因。
现在，露露和娜娜就是在胚胎期经过基因剪刀修改过CCR5基因的婴儿，而CCR5基因的改变能阻止艾滋病病毒入侵人体免疫系统的T细胞。从理论上讲，今后艾滋病病毒不会感染露露和娜娜。
这种通过基因剪刀编辑和修改基因其实就是基因疗法的一种，只不过它与一般的基因疗法，即体细胞基因疗法不同，是针对胚胎细胞(生殖细胞)的基因疗法。
传统的基因疗法，即体细胞基因疗法是将外源性的正常基因导入靶细胞，以治疗由缺陷和异常基因引起的疾病。体细胞基因疗法需要的是载体而非基因剪刀，通常是用腺病毒(对人无害)作为载体把病人所缺失的基因或正常的基因导入其体内。如此，既可以原位修复有缺陷的基因，也可以用有功能的正常基因转入细胞基因组的某一部位，以替代缺陷基因来发挥作用。
体细胞基因疗法采用的基因导入和转移的方法有生物学方法、物理方法和化学方法，腺病毒载体方法就是生物学方法。体细胞基因疗法可以治疗对人类健康有严重威胁的遗传病(如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等)、恶性肿瘤、心血管疾病以及感染性疾病(如艾滋病等)。
但是，基因疗法有特定的伦理原则，主要是优后原则，即一种疾病只有在尝试了各种治疗方法都无效的情况下，才考虑采用基因疗法。而且，由于基因疗法不成熟并且造成過病人的死亡，目前的使用比较谨慎。例如，1999年9月，一名名叫盖辛格的高中生因患鸟氨酸氨甲酰基转移酶(OTC)部分缺陷症而接受基因治疗，最终导致死亡。美国食品药品监督管理局(FDA)的调查表明，患者因免疫系统对介导外源性基因的病毒载体产生严重反应而死亡。2007年2～7月，乔妮·莫尔因患风湿性关节炎先后接受两次基因治疗，后因全身广泛性出血和肝衰竭而死亡。
有鉴于基因疗法的不稳定和不成熟，2017年10月19日，美国FDA才批准第二种基于改造患者自身免疫细胞的基因疗法，用于治疗非霍奇金淋巴瘤。
胚胎细胞基因疗法
相比于体细胞基因疗法，胚胎细胞的基因疗法是利用基因剪刀来对胚胎中的基因进行修改、编辑、补充、移位等。在露露和娜娜出生前，世界各国的科学家已经有许多尝试，中国也有比较突出的研究，如2015年，中山大学黄军团队就对胚胎进行了基因编辑。
黄军等人的研究是利用基因剪刀CRISPR/Cas9编辑修改胚胎中导致β地中海贫血症的β珠蛋白基因，把有问题的鸟嘌呤G修改成腺嘌呤A，从而纠正地中海贫血症的基因根源。他们所使用的是经过当事者同意和捐赠的流产胚胎，并且没有让胚胎过多发育。结果是，研究采用了86个胚胎细胞，最终只有28个的基因被成功编辑修改，成功率约为33%。显然，这个成功率并不足以获得安全性的保障，也让人们对此技术抱有疑虑。
现在，从贺建奎团队宣布的事实来看，只是对44%的胚胎编辑有效，连一半的成功率都不到，这也意味着CRISPR/Cas9基因剪刀存在着很大的不确定性，可能会脱靶，对人造成严重伤害。
不过，如果修改胚胎中的致病基因，或者把正常基因直接导入胚胎细胞来纠正缺陷基因，就可以不仅使遗传疾病在当代得到治疗，而且还能将健康的和修复好的基因遗传给后代，让遗传病得到根治。
正是基于这一点，研究人员坚信，胚胎基因疗法可以有更大的作为，不仅功在当代，而且造福子孙。目前已知有超过4000种遗传性单基因疾病，影响全球超过1%的新生儿。从理论上讲，胚胎基因编辑技术可以帮助预防这些疾病，让每个家庭都获得健康婴儿。这显然比胎儿出生前的基因检测更先进。胎儿基因检测有异常，后续的处理只是流产掉有缺陷的胎儿，但基因编辑可在检测出有基因异常后进行致病基因的修改，或在更早的时候对精子和卵子中的致病基因进行编辑修改，以保证健康后代的出生。
但是，由于胚胎基因编辑与体细胞基因编辑相比，可能有更多的未知性和更大的副作用，一旦出现问题，就不只是危害患者本人，而且还会危及他们的后代，所以无论是国外还是国内，对于胚胎基因编辑有严格的伦理管理规定。
基因编辑的伦理原则
无论是体细胞基因编辑，还是胚胎细胞基因编辑，只要是对人的试验，都应当遵循人体试验的一系列原则和规定，这在国际上早就形成了成熟的管理规章，如世界医学会的《赫尔辛基宣言》、国际医学科学组织委员会的《人体生物医学研究国际伦理指南》等。
对于胚胎基因编辑，早在进行人类基因组计划时就出台过相关的伦理原则，包括有利无伤、知情同意、防止歧视、保护隐私、保护人类基因组多样性和防止基因武器等，核心原则是保证人类安全。 (田地)
从基因编辑和基因疗法说起
基因编辑是一种生物医学的前沿技术，能够对人类和其他生物的目标基因(靶基因)进行“编辑”，例如，对部分DNA片段(基因)进行敲除、移位、加入、改变等。基因编辑需要基因剪刀，目前最好的基因剪刀是CRISPR/Cas9，中文名称比较拗口，称为“规律成簇间隔短回文重复”。它实际上是一种基因编辑器，即基因剪刀，是细菌用以保护自身对抗病毒的一个系统，也是一种对付攻击者的基因武器。
这一基因剪刀的基本原理是，当细菌抵御噬菌体等外源DNA(基因)入侵时，在前导区的调控下，CRISPR被转录为长的crRNA前体，然后加工成一系列短的含有保守重复序列和间隔区的成熟crRNA(由CRISPR衍生的RNA)，最终识别并结合到与其互补的外源DNA序列上，与Cas9酶结合发挥剪切作用。从这个特点看，CRISPR/Cas9可以说是一种精确的万能基因剪刀，可以用来删除、添加、激活或抑制生物体的目标基因。
现在，露露和娜娜就是在胚胎期经过基因剪刀修改过CCR5基因的婴儿，而CCR5基因的改变能阻止艾滋病病毒入侵人体免疫系统的T细胞。从理论上讲，今后艾滋病病毒不会感染露露和娜娜。
这种通过基因剪刀编辑和修改基因其实就是基因疗法的一种，只不过它与一般的基因疗法，即体细胞基因疗法不同，是针对胚胎细胞(生殖细胞)的基因疗法。
传统的基因疗法，即体细胞基因疗法是将外源性的正常基因导入靶细胞，以治疗由缺陷和异常基因引起的疾病。体细胞基因疗法需要的是载体而非基因剪刀，通常是用腺病毒(对人无害)作为载体把病人所缺失的基因或正常的基因导入其体内。如此，既可以原位修复有缺陷的基因，也可以用有功能的正常基因转入细胞基因组的某一部位，以替代缺陷基因来发挥作用。
体细胞基因疗法采用的基因导入和转移的方法有生物学方法、物理方法和化学方法，腺病毒载体方法就是生物学方法。体细胞基因疗法可以治疗对人类健康有严重威胁的遗传病(如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等)、恶性肿瘤、心血管疾病以及感染性疾病(如艾滋病等)。
但是，基因疗法有特定的伦理原则，主要是优后原则，即一种疾病只有在尝试了各种治疗方法都无效的情况下，才考虑采用基因疗法。而且，由于基因疗法不成熟并且造成過病人的死亡，目前的使用比较谨慎。例如，1999年9月，一名名叫盖辛格的高中生因患鸟氨酸氨甲酰基转移酶(OTC)部分缺陷症而接受基因治疗，最终导致死亡。美国食品药品监督管理局(FDA)的调查表明，患者因免疫系统对介导外源性基因的病毒载体产生严重反应而死亡。2007年2～7月，乔妮·莫尔因患风湿性关节炎先后接受两次基因治疗，后因全身广泛性出血和肝衰竭而死亡。
有鉴于基因疗法的不稳定和不成熟，2017年10月19日，美国FDA才批准第二种基于改造患者自身免疫细胞的基因疗法，用于治疗非霍奇金淋巴瘤。
胚胎细胞基因疗法
相比于体细胞基因疗法，胚胎细胞的基因疗法是利用基因剪刀来对胚胎中的基因进行修改、编辑、补充、移位等。在露露和娜娜出生前，世界各国的科学家已经有许多尝试，中国也有比较突出的研究，如2015年，中山大学黄军团队就对胚胎进行了基因编辑。
黄军等人的研究是利用基因剪刀CRISPR/Cas9编辑修改胚胎中导致β地中海贫血症的β珠蛋白基因，把有问题的鸟嘌呤G修改成腺嘌呤A，从而纠正地中海贫血症的基因根源。他们所使用的是经过当事者同意和捐赠的流产胚胎，并且没有让胚胎过多发育。结果是，研究采用了86个胚胎细胞，最终只有28个的基因被成功编辑修改，成功率约为33%。显然，这个成功率并不足以获得安全性的保障，也让人们对此技术抱有疑虑。
现在，从贺建奎团队宣布的事实来看，只是对44%的胚胎编辑有效，连一半的成功率都不到，这也意味着CRISPR/Cas9基因剪刀存在着很大的不确定性，可能会脱靶，对人造成严重伤害。
不过，如果修改胚胎中的致病基因，或者把正常基因直接导入胚胎细胞来纠正缺陷基因，就可以不仅使遗传疾病在当代得到治疗，而且还能将健康的和修复好的基因遗传给后代，让遗传病得到根治。
正是基于这一点，研究人员坚信，胚胎基因疗法可以有更大的作为，不仅功在当代，而且造福子孙。目前已知有超过4000种遗传性单基因疾病，影响全球超过1%的新生儿。从理论上讲，胚胎基因编辑技术可以帮助预防这些疾病，让每个家庭都获得健康婴儿。这显然比胎儿出生前的基因检测更先进。胎儿基因检测有异常，后续的处理只是流产掉有缺陷的胎儿，但基因编辑可在检测出有基因异常后进行致病基因的修改，或在更早的时候对精子和卵子中的致病基因进行编辑修改，以保证健康后代的出生。
但是，由于胚胎基因编辑与体细胞基因编辑相比，可能有更多的未知性和更大的副作用，一旦出现问题，就不只是危害患者本人，而且还会危及他们的后代，所以无论是国外还是国内，对于胚胎基因编辑有严格的伦理管理规定。
基因编辑的伦理原则
无论是体细胞基因编辑，还是胚胎细胞基因编辑，只要是对人的试验，都应当遵循人体试验的一系列原则和规定，这在国际上早就形成了成熟的管理规章，如世界医学会的《赫尔辛基宣言》、国际医学科学组织委员会的《人体生物医学研究国际伦理指南》等。
对于胚胎基因编辑，早在进行人类基因组计划时就出台过相关的伦理原则，包括有利无伤、知情同意、防止歧视、保护隐私、保护人类基因组多样性和防止基因武器等，核心原则是保证人类安全。 (田地)