视点:基因编辑“造人”可以开绿灯了?

张田勘

英国纳菲尔德生物伦理学协会近日发布报告说,在充分考虑科学技术及其社会影响的条件下,通过基因编辑技术修改人体胚胎、精子或卵细胞细胞核中的DNA(脱氧核糖核酸)“伦理上可接受”。

纳菲尔德生物伦理学协会并非政府机构,而是一家相当于民间智库的独立机构,着重关注生物与医学技术进步过程中出现的伦理困境。该协会发布的最新报告《基因编辑和人类生殖:社会与伦理问题》指出,基因编辑(剪刀)工具代表生殖选择的一种“全新方法”,将对个人和社会产生深远影响。

一家独立机构基于调查研究而得出基因编辑“造人”在“伦理上可接受”的结论是否能为社会广泛认同,可能并不乐观。但是,这至少反映了一种社会趋势,一些人认为,可以为基因剪刀“造人”开绿灯。

国际社会对基因编辑婴儿从一开始就是坚定的红灯警示,现在却有人准备开绿灯,这个转折过程的时间之短令人吃惊。2015年,中山大学副教授黄军就因团队进行胚胎基因编辑遭到国际生物医学界的反对。当时有人预测,世界上首次诞生基因编辑活产婴儿可能还要50-100年。但是,从那时到现在才三年,就已经有人呼吁为基因编辑婴儿开绿灯了,这是否意味着基因编辑婴儿的诞生为时不远呢?

基因编辑“造人”技术具有巨大的社会需求和实用性。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,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。

不过,纳菲尔德生物伦理学提出基因编辑婴儿“伦理上可接受”的同时,给予了严格的限定条件。其一,基因编辑婴儿必须确保并符合未来出生婴儿的福祉;其二,符合社会的正义和团结,不会增加歧视和分裂。这两个条件看似简单,但实际操作起来非常复杂和困难。

仅仅从技术上看,基因编辑要符合婴儿的福祉就是一个难题。黄军等人对胚胎修改β地中海贫血的致病基因时,试验了86个废弃胚胎细胞,最终只有28个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和成功率的保障,也让人们对此技术抱有疑虑。

现在,研究人员进一步发现,有“基因魔剪”之称的CRISPR-Cas9基因组编辑技术并不精准,脱靶率较高。这也意味着,如果使用基因剪刀修改致病基因,如地中海贫血的致病基因,也有可能把正常的基因也剪掉;或者导致胚胎或生殖细胞上的基因发生重组,导致残障婴儿的出生,毁灭婴儿的福祉。因此,基因编辑婴儿技术如果没有100%的准确性,尚不可能用于临床“造人”。

另一方面,即便技术有保障,基因编辑技术被批准用于“造人”之前,还需要专业界和社会对它的应用和各种潜在可能性进行广泛而充分地讨论;而且需要深入和全面的研究来建立临床安全标准,制定相应的监控和审核措施;还要充分评估它对个人、群体和社会的负面影响,到最后才可能立法。

以英国而言,目前允许人体胚胎研究,但英国法律不允许对人类胚胎进行基因编辑后移植入子宫。因此,即便伦理和技术都为基因编辑“造人”开绿灯,但要让法律开绿灯,还有很长的路要走。

如何应对可能到来的人工合成生物武器?

https://futurism.com/biological-weapons-department-of-defense/
纽约时报:DIY基因编辑越来越受欢迎,因此“有人会受伤害”

黑客问题通常会威胁到一个国家的安危,但是比网络黑客更令人畏惧的“生物黑客”目前正造成美国国防部的恐慌。

目前任何人都可以成为“生物黑客(biohacker)”!基因编辑技术比以往费用更低廉、操作更简单,同时,美国国防部(DoD)也对此密切关注。毕竟科学家已利用这项技术制造马痘病毒,该病毒与天花病毒的基因关系并不远,当初科学家基因改良马痘病毒并没有明确的目标,只是一项科学实验。但是生物黑客利用合成生物技术制造“病原体武器”成为军队或者恐怖分子致命武器,或许也只是一个时间问题了。

为了做好准备工作,美国国防部委托国家科学院发布一份美国生物防御综合报告,报告内容显示未来合成生物武器可能很快出现,潜在重大安全危机。

在这份研究报告中,一支科学家研究小组对基因编辑和其它生物工程技术潜在的威胁进行了评级,研究分析可以采取哪些措施预防这些危机,并考虑到生物工程技术的进步将使应对这些威胁变得更加困难。正如《麻省理工学院技术评论》杂志所报道的内容——国防部最关注的是人们可能改良已知感染病毒的基因或者增强病毒的能力,使它们变得更加危险。

美国国防部提出了许多官方建议,例如:增加对公共卫生的资金投入,大力研制新型疫苗。近年美国政府将大量资金投入国防建设,但同时削减了公共卫生基础设施的投资,如果将资金投入在新型疫苗研制领域,将很大程度有助于国家安全。

这份报告部分内容是关于如何“减少担忧”,即生物黑客利用合成生化武器可能对付美国或者美国境外势力,报告重点关注三个重要领域:制止合成生化武器攻击;识别合成生化武器;攻击事件发生后尽可能降低损害程度。

该解决方案也可能是最不具体的,投资和开发一个完善健全的公共卫生系统,它能够识别、预防或者干预潜在的合成生化武器,同时对于传染病或者使用生物武器做出应对处理。《大西洋月刊》曾报道称,美国完全没有做好应对任何形式大规模疫情或者流行病的准备工作,美国医疗体系甚至无法应对糟糕的流感季节。像流感或者埃博拉病毒等重大病毒或者细菌爆发的治疗准备工作,将依赖于一个庞大而脆弱的国际供应链,而医院通常是独立机构,可能会由于这种流行病耗用巨额资金而停滞不前。简单地讲,这并非最佳策略方案。

美国国防部和国家科学院的研究人员认为,基于一个可靠、资金充足的公共卫生系统,这样的国家才有能力应对生物武器袭击,即使这个国家不具备对遭受生物武器攻击伤者进行即时治疗的措施。《大西洋月刊》一篇研究报告称,尽管美国向疾病控制预防中心提供资金,并在公共卫生领域处于世界领先地位,但是资金和准备计划仍主要是针对可能出现的健康危机,而不是在生物武器爆发之前进行的准备工作。在没有迫在眉睫的危机出现,很难让政客们对潜在的威胁引起高度重视。

即便如此,一个较好的公共卫生系统可以在生物武器扩散失控之前就能实现紧急应对处理,如果医生立即发现奇特的病情或者症状,之后强大的国家医疗系统能够迅速做出病情研判,尽快发现患者,以最快的方式进行隔离治疗,避免病情进一步扩散传播。

这种类型的资金投资将提高改善美国人生活的诸多方面,尤其是最易受到伤害、医疗服务水平较低的人群。如果“国家安全性”是从突发事件发生之后的角度考虑的,或许能确保人们遭受生物武器的伤害降至最小化。

在这份研究报告中,美国国防部呼吁加大新型疫苗研制的资金投入,也许从某种程度上可预防病毒大范围感染,同时,美国国防部计划改进疫苗项目,便于人们接受疫苗。最新研究报告指出,生物黑客无法攻击对生物武器免疫的人群。

同时,该研究报告还列举了一些令人担忧的问题,价格低廉、大众化基因编辑和生物黑客工具,使得一些问题变得更加紧迫。首先,DNA合成公司对少于200个碱基对的小型DNA链没有进行筛选,存在着潜在的技术滥用。通常情况下,这些公司将检测基因序列,从而对抗那些源自已知病原体的基因序列,并检测由疾病防治中心(CDC)维护的联邦选择代理程序和毒素列表。如果这些基因序列有这种倾向,就可以从零开始制造一种病原体。

过去由于没有操作的必要性,一些公司并未筛选较短的DNA链。但是任何试图制造危险病毒或者细菌的生物黑客,他们需要大量较短DNA链,因此这将泄露生物黑客的踪迹。但是生物黑客可以轻易地收集,并且不引起他人注意,只要他们不要购买长度超过200个碱基对的DNA链,就不会有人密切关注。

这份研究报告建议,通过分析一种可能用于生物武器的特定基因序列,可以建立较短DNA链的独特筛选程序。报告作者认为,设计合理的机器学习系统非常匹配这项任务。

事实上,当前对合成生物武器的威慑很大程度上是建立在有诚意的努力——研究人员引用了生物学家、遗传学家和其他拥有制造武器工具的人之间建立的一些约束性协议,他们在协议中表示不会违反相关内容事项。如果你想预防生物黑客制造病毒,依赖社会规范是非常薄弱的。

报告中引用了数十年以来研究人员之间达成的协议,旨在避免任何人计划合成生物武器,目前为止这些协议是有效的。

研究报告指出,然而问题是近年基因研究领域出现大规模多样化,基因编辑不再局限于政府或者大学实验室工作的卓越科学家,CRISPR-Cas9技术DIY工具包和其它技术的出现,意味着业余爱好者、独立生物技术公司和民间科学家都可以进行基因编辑。不断出现的科研实验可能获得该领域的惊人突破,据悉,今年4月份,一家实验室开发一种CRISPR工具,可以为特定的癌症患者进行诊断治疗。但是也可能导致灾难性医疗事故,或者一些不遵守规范准则的人故意将传染性病原体武器化。

对此,美国国防部要求对合成生物学研究进行监管和监督,无论是著名大学,还是业余爱好者的库房。同时,国防部特别呼吁这样的规定是一种“保护科学”的方式进行规范和监管。依据新的规定,科学家和业余爱好者可以进行他们的科研实验,他们需要进行基因操纵实验审报批准,在审核过程中一些不良人员将被淘汰。关键是确保任何此类规定都是出于安全考虑,无论是现在还是将来,不管是谁当政,这些涉及基因操纵实验监管的规定都不带有任何政治倾向。

目前研究人员还不清楚这份研究报告会产生怎样的影响,这并不是需要进行投票的民意调查,也不要求立法者采取行动。这份研究报告仅是推荐了一些策略方案解决困扰生物学家和安全学家的基因研究问题,这至少表明,美国国防部已经开始考虑如何以一种安全、负有责任的方式推动基因科学良性发展,而不是阻碍该科学领域的发展进程。

美国国防部委托国家科学院发布一份美国生物防御综合报告,报告内容显示未来合成生物武器可能很快出现,潜在重大安全危机。生物黑客利用合成生物技术制造“病原体武器”成为军队或者恐怖分子致命武器,或许只是一个时间问题。 这份研究报告中,一支科学家研究小组对基因编辑和其他生物工程技术潜在的威胁进行了评级,研究分析可以采取哪些措施预防这些危机,并考虑到生物工程技术的进步将使应对这些威胁变得更加困难。 研究报告指出,近年基因研究领域出现大规模多样化,基因编辑不再局限于政府或者大学实验室工作的卓越科学家。价格低廉、大众化基因编辑和生物黑客工具,使得一些问题变得更加紧迫。 报告部分内容是关于如何“减少担忧”,即生物黑客利用合成生物武器可能对付美国或者美国境外势力,报告重点关注三个重要领域:制止合成生物武器攻击;识别合成生物武器;攻击事件发生后尽可能降低损害程度。 美国国防部最关注的是,人们可能改良已知感染病毒的基因或者增强病毒的能力,使它们变得更加危险。美国国防部要求对合成生物学研究进行监管和监督,无论是著名大学,还是业余爱好者的库房。同时,美国国防部特别呼吁这样的规定是一种“保护科学”的方式进行规范和监管。 美国国防部和国家科学院的研究人员认为,基于一个可靠、资金充足的公共卫生系统,这样的国家才有能力应对生物武器袭击,即使这个国家不具备对遭受生物武器攻击伤者进行即时治疗的措施。 美国国防部在报告中呼吁加大新型疫苗研制的资金投入,也许从某种程度上可预防病毒大范围感染,同时,美国国防部计划改进疫苗项目,便于人们接受疫苗。最新研究报告指出,生物黑客无法攻击对生物武器免疫的人群。 目前研究人员尚不清楚这份研究报告会产生怎样的影响,这份研究报告仅是推荐了一些策略方案解决困扰生物学家和安全学家的基因研究问题。然而,报告表明美国国防部已经开始考虑如何以一种安全、负有责任的方式推动基因科学良性发展。

移植猪器官到人体

据《每日邮报》北京时间7月5日报道,未来有一天,人类将利用猪培养用于人体器官移植的器官,利用脑移植治疗帕金森氏综合征。这是颇有争议的哈佛大学遗传学家乔治·丘奇(George Church)所说的,他认为,DNA技术的进步将很快改变我们的生活方式。

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——对科学家来说,克隆人移植给本人技术上完全可以实现,用激素培养无意识人可以很快取得完美器官。但是社会伦理不允许他们那么做,也许要从猪开始,但是仍然伦理争议很大。

这位科学家目前正在研究培育能用于人体器官移植的猪,以及在培养皿中生长的小型大脑。在最近的一次采访中,丘奇称,他的研究和其他基因编辑项目,有助于延长人类寿命,甚至逆转衰老过程。丘奇向Medium表示,他正在探索数种生物学途径,逆转衰老过程的影响。这些途径包括延长端粒存活时间的尝试。

但是,丘奇警告称,尽管取得了多项有希望的进展,最终的解决方案不大可能简单到只是服用一个药片。他说,“如果认为有一种灵丹妙药、一些简单的食物、药品能让人延年益寿,将是非常幼稚的。”丘奇表示,“许多技术已经被证明在小白鼠身上是有效的。我喜欢基因疗法。”丘奇教授的部分工作,涉及改变猪的DNA,使它能够长出可以用于人体器官移植的器官,挽救患者的生命。

去年,由丘奇领导的一个哈佛研究团队,利用Crispr基因编辑技术“制造”了十几头没有携带某些病毒的猪,正是这些病毒使得猪的许多器官无法用于人体器官移植。丘奇教授认为,到2021年,把猪器官移植到人体的试验就可能会发生——这一突破有望大大减少等待器官移植手术的患者数量。

在谈到这项研究时,丘奇向Medium表示,“我们已经开始试验,在非人灵长类动物体内移植基因工程猪的器官。”他表示,“有人会说,‘哦,你不应该对某些基因进行增强’,但问题是,我们一直在增强基因——在某种程度上,所有的抗衰老医疗活动都是在增强基因。

疫苗也是一种基因增强疗法。” ——伦理学家怎么不反对疫苗呢?

为什么菲律宾最近年才突然间出现那么多孩子?

中国社科院报道:年轻的菲律宾,人口超过1亿,年龄中位数23.7岁.
中位数,也就是一半人小于等于23岁。二战后已经79多年了,为什么菲律宾最近才突然间出现那么多孩子?

很多人说是天主教不允许堕胎。但是菲律宾人皈依天主教也不是这20年的事情,是两三百年的事了。所以这不是道理。

有人说是食物丰富了。中国刚解放不就是这样吗?不对,菲律宾一向物产丰富。海里面都是鱼还禁止钓鱼,菲人也不是太吃海鲜。食物到处都是,以至于菲律宾人都有点懒了。

为什么菲律宾最近才突然间出现那么多孩子?

那是因为,二三十年来,菲律宾没有蚊子了。

DDT等农药的发明,至今每天大量的使用,消灭了菲律宾的蚊子。

完全由蚊子传播疟疾是热带地区每个人都躲不过的病,死亡率高,得完还可能得!这样抵抗力弱得小孩子反复得疟疾死亡率就很高了。

儿童死亡率降低,当然增加了菲律宾小孩的数量。

从另一方面,儿童的死亡,原本是家庭和社会的阴影,也是很大的负担。现在人们发现小孩子没那么容易死了,也倾向于投资生小孩了。

也许,复活节岛的悲剧就是因为那个地球的肚脐眼没有蚊子和疟疾吧!

附:

环保之母呼吁禁用DDT,竟导致6000万人死亡?

 

转载自 菲佣网

 

你根本就没有选择——意识的猜想二

记得我仔细写过关于意识的猜想

我当时认为我们所有过去所做的,都是我们真实的想法,不要后悔。之所以如今我们觉得当时还有的选择,是因为大脑中有两个自我,这是另一个有半脑的想法,他忘记当时已经共同推演过最好的且唯一的选择了,甚至影响了做出决定的半脑。所以人会有悔恨的感觉。

我当时的结论是,没有什么值得后悔的,那都是我们自己最真实的想法。

当然上面这是瞎猜,最近我听说了一种猜想,和我的猜想也算是殊途同归。

就是你根本没有的选择,自由意志根本就是幻觉。自由意志,我想也就是意识。

科学家们对大脑电波进行了研究。发现,人意识到自己要做一个决定前,大脑已经在200ms之前发出了电波。就是一个人要选正面,在他自己知道自己要选正面之前,科学家通过仪器已经在200ms之前知道了。而科学家认为,意识只是在事后可以给你一些幻觉,这是你自己决定的幻觉。

那就对了!我也是这么认为的。的确,自己好多动作,行为,都是我自己不知道的。不然怎么会有无意识这样东西呢?

那为什么要你幻觉自己有的选呢?是为了那个神秘的东西下次做决定啊,这也不关你意识什么事,下次意识还是只能马后炮。

就当你看这篇文章时候,你的今后就已经改变了,不是你可以选择的。你的基因,生活经历,周围,朋友圈,一切的一切,早就已经决定了你的选择,是不是和女朋友分手,去不去犯罪,卖掉股票,都不是意识决定的。

有钱没钱,事业成功与否也都是注定的。

这样的解释是不是让你好受点,我们根本就和一块石头没有区别,都是注定的,不要后悔了!

当然,这样的猜想也许也是没有宗教信仰麻醉,知道真实世界太多,绝望的科学家们给自己的安慰。

美国政府警告报合成病毒威胁

美国政府的一份重要报告警告说,现在合成生物学的进展使科学家有能力从头开始创建危险病毒; 使有害细菌更致命; 并修改常见的微生物,以便它们一旦进入人体就会产生致命毒素。报告中,科学家们描述了合成生物学如何为研究人员提供精密工具来操纵生物体,从而“增强和扩大”创造生物武器的机会。
今年早些时候,艾伯塔大学的一个小组制造了一种传染性马痘病毒。 “该病毒是天花的近亲,它可能在20世纪夺去了五亿人的生命,”卫报报道。 “今天,几乎任何哺乳动物病毒的遗传密码都可以在网上找到并合成。”

科学家“秘密”探讨合成人类基因组引争议

新华社华盛顿5月14日电 综述:科学家“秘密”探讨合成人类基因组引争议

新华社记者林小春

日前,超过130名科学家、律师与企业家在美国哈佛大学召开“秘密”闭门会议,探讨“在10年内合成一条完整的人类基因组”。与会者被要求不联系媒体,不在社交媒体上发帖,但事件遭两名科学家曝光,引发科学界轩然大波。

据美国媒体14日报道,本月10日在哈佛举行的这次会议,主题是探讨人类基因组计划的后续项目。人类基因组计划“读”出了人类的遗传物质,但现在科学家要进一步掌握把它们“写”出来的能力:使用化学物质从头开始合成人类基因组的全部约30亿个碱基对。

斯坦福大学副教授德鲁·恩迪也在受邀请科学家之列,但他拒绝出席,理由是他认为不应该在密室中讨论这种敏感事件。对此不满的恩迪与西北大学的劳里·佐洛思教授共同写了一篇质疑文章,曝光了这个“秘密”计划。

两人认为,合成人类基因组面临许多伦理问题,“比如,测序并合成爱因斯坦的基因组是否可行?如果可行,那么在细胞里制造、装配多少合适?又是谁来制造、控制这些细胞?”

还有人担心,如果合成出人类基因组,那么通过克隆等方法就有可能用它们造出没有生物学意义上父母的人类,从而挑战“人类定义”这个最根本的哲学问题。

针对种种批评,会议组织方发布了一份声明予以澄清,主要意思有两点。首先,会议的主题是讨论在细胞里构建、测试大型基因组,这是认识基因组这个生命蓝图的下一篇章,也是最近几年学术界探讨的内容。此前的讨论重点在于合成、测试酵母与细菌的基因组,最近的重点则是讨论构建大型基因组。

第二,此前的讨论会之后都会很快公布一份会议报告,但这次会在一份科学期刊上发表论文,因为在期刊发表论文要经过同行评审,在发表之前不适合公开讨论,所以才要求与会者不联系媒体,不在社交媒体上发帖。论文发表时,还会一同公布此次会议的录像,“在发表这份论文与会议内容前,我们认为没有新闻可以报道”。

哈佛大学教授乔治·丘奇是此次会议的组织者之一。他对《纽约时报》表示,人们误解了此次会议的目的,他们不是要造人而是要合成细胞,且不仅限于合成人类基因组,“他们(外界舆论)描绘的画面,我认为代表不了这个项目”。

从成本上看,合成人类基因组正在变得可行。恩迪与佐洛思说,得益于新技术的出现,组装基因组的成本已从2003年一个碱基对4美元降至现在的3美分。这意味着合成人类基因组的成本从120亿美元降至9000万美元。照此趋势下去,20年内这一价格将降至约10万美元。

事实上,早在2010年,美国基因组研究先驱克雷格·文特尔领导的团队就合成了包含约100万个碱基对的细菌基因组,并移植到另一种细菌里,制造出一种合成细胞。这是在世界上首次制造合成生命,当时曾引起科学界轰动。

纽约大学医学中心的生物学家杰夫·伯克是哈佛会议的另一名组织者,他带领的研究小组在2014年成功合成了更复杂的酵母的一条染色体,把合成生物学再向前推进一步。

那么,如果合成人类基因组真的成为现实,它的意义何在?亚利桑那州立大学助理教授卡梅拉·海恩斯评价说,这将推进我们对生命的了解。从技术层面说,合成人类基因组将提供疾病研究模型,医学研究可以利用培养皿里的合成细胞来进行,而无需来自人类志愿者或动物的细胞。

威斯康星大学麦迪逊分校助理教授克里斯·萨哈同样认为,合成人类基因组如果成为现实,将产生革命性的影响,带来许多潜在应用,比如用来合成微生物工业用的化学与生物成分,生产用于治疗癌症与组织再生等用途的人类细胞等。

会议组织方的声明称,合成生物学是“应对社会在保健、农业与环境方面面临的主要挑战的一条途径”,总而言之离“合成人”还很遥远。

波士顿“秘密会议”又来了——合成人类基因组计划

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合成基因组的想法最早可追溯到2016年,其诞生得到了“秘密会议”近乎歇斯底里的欢迎,同时也收到了可怕的警告:一些傲慢的科学家可能会从头人工合成人类基因组,甚至做出定制婴儿。但它的第一个生日却因另一个事实而略显暗淡,那就是其最终获得的1亿美元的筹款比最初公开设定的目标少了9955万美元。

但两年后,他们又来了。上次遭到150名科学家中的两名叛徒家出卖,泄露给了媒体和大众。这次就不搞神秘的会议而公开了。

这一项野心勃勃的合成基因组计划(包括人类基因组)虽然开局不顺,却也逐步进入到创造优于自然状态基因组的工作轨道中。本周二,有约200名科学家参加了在波士顿举行的“基因工程-编辑“大会,大会宣布了他们的第一个目标:创造无法被病毒感染的细胞,当然,也可能同时抵御其他致病物。

纽约大学朗格尼医学中心系统遗传学研究所所长、国际基因组编写计划的四位领导人之一Jef Boeke说:“我们完全有理由相信,完全抵御所有已知病毒的细胞是可以被生产出来的,针对阮病毒、癌症等的其他抗性同样是有可能被设计出来的。“

同时,基因写手们也得到了商业合作伙伴的大力支持,总部位于巴黎的Cellectis公司在周二宣布,他们将向哈佛大学的George Church(国际基因组编写计划的共同领导者)提供基因组编辑工具TALENs以供其实验室开展创造可抵抗病毒及阮病毒的人源细胞的科研项目。Cellectis的首席执行官Andre Choulika向STAT解释道:“这种细胞将可以被用作universal CAR-T细胞的原材料“。如同现在流行的CAR-T疗法,肿瘤杀伤免疫细胞的原材料同样是从健康捐献者那里获得,而并非来自患者。

国际基因组编写计划是建立在原先的人类基因组计划之上的,人类基因组计划帮助我们阅读了人类基因蓝图中的30亿个碱基对。大家都想问国际基因组编写计划到底能做什么,Boeke的解释是:“有一个具体的目标就是好事。“如果这个目标能由众多实验室共同完成,并且这些实验室都能获得基金支持,那么超安全人类细胞之于再生医学中的干细胞疗法而言将具有重要的意义,其重要性就好像巴斯德灭菌法之于牛奶一般。

对病毒和更多病原的抗性的实现过程我们称之为重编码,它依靠的是基因编码(密码子决定蛋白质)的冗余性。每三个DNA碱基构成的序列称为一个密码子,用于编码产生特定的氨基酸。例如,CAG编码谷氨酰胺,AAA编码赖氨酸,TGG编码色氨酸。成百上千的氨基酸连在一起形成蛋白质,比如胰岛素、胶原蛋白、肌萎缩蛋白、肌球蛋白以及其他数以千计构成生命体的蛋白质。

虽然四种DNA分子的排列可以有64种组合,但是生命体中只有20种氨基酸(包含一种终止码)。生命体可以只根据一个密码子便找出对应的氨基酸。以缬氨酸举例,重编码意味着我们可以选择GTT三重态,基因组中出现三个冗余态中的任意一个(GTC、GTA或GTG),都用GTT替换掉。

Boeke说:“重编码意味着每用一个密码子替代另一个密码子,便有效的从“遗传密码“的列表中删除掉一个密码子。“

但这又是何苦呢?Boeke向我们解释道:“因为病毒的基因也包含了冗余密码子。如果一个病毒进入到一个细胞,如往常一般试图夺取细胞的遗传系统来为自己生产更多的病毒,他将会因为密码子不匹配而被卡住。“病毒若感染这类重编码过的细胞会发生什么呢?-细胞将无法产生病毒蛋白,进而无法生产更多的病毒,“这就是病毒抗性”。

当Church和他的同事将大肠杆菌中一种冗余密码子的所有321处均进行替换后,细菌开始对T7噬菌体产生了抗性。Church的实验室在2016年将实验更进了一步,在大肠杆菌近半基因组中替换了7种冗余密码子,共修改62214处。Church曾说过,他的目标是在十年内造出抗病毒人源细胞,而整个国际基因组编写计划需要在人类的两万个基因中进行至少40万处的修改。

这就是为什么国际基因组编写计划的领导者们坚持重写基因组而不是用CRSISPR这类工具对基因组进行编辑修改。

Boeke说:“我们并不排斥CRISPR。事实上,我们很喜欢它并且也一直在应用它进行工作,但是我们现在谈的可是极大规模的工作量。就如同写一本短篇小说,如果我们需要改写的基因组区域大到了一定程度,那还不如重写算了。”

对基因组而言,这意味着一个一个地合成核苷酸并最终连在一起形成DNA序列

现在还没有能快速而廉价完成此任务的技术。现有技术条件下,每合成10个DNA碱基对就要耗费1美元,这意味着需要耗费3亿美元来合成人类基因组的30亿个碱基对。国际基因组编写计划团队对此表现得非常自信,他们认为这样的宏伟工程也可以推进创新,最终能使合成成本降低1000倍。

它指出抗病毒细胞可以被应用于利用仓鼠细胞制作生物制品的过程中,这将使得细胞工厂不会被污染,这种污染往往会造成数十亿美元的损失,对制造商来说可是件非常头疼的事。植物基因组可能也可以被改写成抗病毒的,“这是基于人类去中心化思想提出的想法,“Boeke指出。

如果重编码后的人类细胞可以抵抗获得性免疫缺陷病毒、肝炎病毒、流感病毒以及其他所有病毒,那么这将会成为干细胞疗法的根基。

细胞同样可以通过重编程减少其癌变的风险。基因组中最不稳定的碱基便是C和G,他们的突变率很高,有时这些突变会诱发癌变。许多氨基酸编码的密码子中包含C和G。如果他们都被同义密码子替换掉,则细胞将永远只会产生正确的氨基酸而减少癌变风险。

Boeke说:“如果我们能有癌变率更低的选择,我想大多数人都会毫不犹豫地选择它吧。”

Church曾说过他希望最终能合成所有的人类基因,而现有技术最多可将200个碱基对拼接在一起。并且,由于对受精卵基因编辑的恐惧,国际基因组编写计划的进展可谓艰难。虽然项目领导者们并不承认他们有此想法,但如果有人真想涉及这一方向,那么高居周二日程前列的将是来自国际基因组编写计划工作组关于编写基因组伦理学探讨的报告了。

对于人类受精卵的编辑,中国早就干了。波士顿是时候放下对人类胚胎的恐惧了。