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生物黑客青睐CRISPR,是否成为下一个危害?

来源:生物探索
摘要:CRISPR这项新技术使人们能更精准地对DNA代码进行控制,引发了遗传学和细胞生物学领域的革新。CRISPR的简单性和通用性,使科学家更容易改变特定基因的序列。研究人员利用CRISPR编辑各种基因,从细菌到人类的胚胎基因。科学家们对CRISPR寄予厚望,CRISPR给他们带来了源源不断的创意。...

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CRISPR这项新技术使人们能更精准地对DNA代码进行控制,引发了遗传学和细胞生物学领域的革新。CRISPR的简单性和通用性,使科学家更容易改变特定基因的序列。研究人员利用CRISPR编辑各种基因,从细菌到人类的胚胎基因。该技术在消除遗传病、创新性癌症治疗等领域具有极大潜力。

科学家们对CRISPR寄予厚望,CRISPR给他们带来了源源不断的创意。但CRISPR也不断引发争议。有科学家担心,这一新工具是否会导致父母预定“设计婴儿”?在病人身上使用是否会导致无法预知的危险后果?鉴于这项技术可能会被滥用或错用,因此,有资深科学家撰文呼吁暂停某些与这项技术有关的新研究,直到制定出相应的伦理指导方针。

CRISPR激发生物黑客的创意

然而,由于简单易操作,不仅仅是科学家们青睐CRISPR,一些缺乏科学训练的生物黑客们(自己动手的生物学家们)也可以利用该技术来创造自己想要的东西,CRISPR同样给他们带来很多灵感。

Johan Sosa是来自加利福尼亚的IT顾问,三年前以“生物黑客”作为爱好,他想在实验室培养器官或身体的其他部位。起初,他不知道自己的目标有多么的不切实际。他说:“我认为只是利用一堆干细胞,并填加一些东西进去而已”。

几十年来,科学训练的缺乏并没有阻止他追随最强大分子生物工具的脚步。Sosa已经开始使用CRISPR,他想在下周将该技术利用在酵母以及拟南芥上。操纵活细胞的挑战使他开始阅读分子生物学书本,参加研讨会并自学实验技能,随后加入了加利福尼亚森尼维尔的BioCurious社区实验室。

Sosa表示不太确定一旦掌握之后将如何使用CRISPR,他可能会加入BioCurious的研究小组,利用酵母工程生产酪蛋白,这可能涉及到利用CRISPR来对不同酵母的化学性质进行修改。Sosa说,“我们现在已经有能力做大实验室一直在做的事情,这是非常令人兴奋的事情。”

东京大学的生物数据可视化研究人员 Georg Tremmel有一个清晰的CRISPR计划。他与他的同事计划重新编辑销售在日本市场上的转基因蓝康乃馨,他们计划通过剪切曾经插入的基因(该基因使康乃馨变蓝色)来恢复其自然状态(白色)。他们想让人们思考双重修改的康乃馨是否和原始康乃馨没有区别,因为他们拥有相同的基因。

到目前为止,该项目还没有使用CRISPR技术,但越来越多的康乃馨已经培养在实验室中。Tremmel说,一个重大的挑战是如何得到开展研究的许可:虽然蓝色康乃馨已经批准在日本市场上销售,但工程设计白色康乃馨必须获得监管部门批准才能离开实验室。

这对社会来说无疑又是一个担忧。创新精神激发生物黑客利用酵母来改变啤酒的味道,生产五彩斑斓的细菌等,这些业余者们迫不及待地尝试这项技术。柏林一位生物黑客企业家 Andreas Stürmer说,“CRISPR似乎是有史以来最了不起的工具,你可以自己在家里做。”

是否应该担忧“生物黑客”的潜在危害?

除了带来新创意,CRISPR也带来潜在的危害。过去几年美国联邦调查局生物恐怖主义保护团队精心锻造与社区生物黑客的关系,时刻留意他们的行动。而生物黑客们频频表示无需对此担心。

生物黑客无能力承受CRISPR的巨额费用

然而,在威尔逊研究中心学习科学政策的Todd Kuiken认为,这种担心是完全没有必要的。大多数的生物黑客都有良性目标,比如构建五颜六色的细菌或酿造独特的啤酒。我们可能高估了DIY生物学家的能力。酶和抗体等试剂都很昂贵,分子生物学试验是个耗时的过程,且一些专业设备的花费往往超过他们的承受能力。大多数社区实验室认为他们的成员只会进行那些需要最低水平生物安全措施的试验,这将把人体细胞和大多数病原体排除在外。且在欧洲的部分地区,离开专业设施的基因工程是非法的。

大多数生物黑客的目标是良性的

加利福尼亚亨廷顿海滩科学公正冠军 Keoni Gandall说,对DIY实验室的管制后,爱好者们只有存在非常明确的基因组改造要求时才会使用CRISPR,Gandall是一名16岁生物黑客,在家从事了三年的聚合酶链式反应和离心机工作。到目前为止,只有在当地大学实验室当志愿者时才会用CRISPR。

对CRISPR最大的担忧是它可以用来改造遗传,而且这种被修改的遗传传播速度很快。但洛杉矶一名环保律师生物黑客认为这样的情景仍然超出了大多数业余爱好者的能力,构建这样的系统超越了他和他同事的想法。敲除一个植物基因就已经给他们带来很大的挑战,更不用说编辑基因了。

作者: 2015-9-7
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