科學家呼籲限制使用基因剪輯技術

【本刊訊】2015年3月,許多生物學家共同呼籲全世界應限制使用CRISPR基因剪輯技術,以避免改造過後的人類基因遺傳後代。

CRISPR全名為「群聚且規律間隔之短迴文重複序列 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)」,這是一種存在於大多數細菌中用以對抗外來質體或噬菌體的後天免疫系統。這種免疫系統能使細菌記得曾攻擊過它們的病毒DNA,若下次再有同樣的入侵者出現,便有萬全的對抗準備。近年科學家則將之用於修改DNA序列,並開發成為近年最火紅的基因剪輯技術。

這種技術有什麼樣的優勢呢?過去培育研究用的基因改造動物,需要至少一年的時間,而現今使用CRISPR基因剪輯技術只要數週就能達到相同的效果。從以前到現在,DNA剪輯技術主要的問題在於:「如何準確地修改目標DNA?」因為一旦偏離目標就可能造成致命的後果。近來有兩項技術能達到類似的效果,一個稱為鋅指(zinc fingers),另一個為轉錄活化因子樣效應蛋白(TAL effectors),但這兩項技術的使用難度都很高。而由加州柏克萊大學道娜(Jennifer A. Doudna)與瑞典于默奧大學夏本席爾(Emmanuelle Charpentier)所開發的CRISPR基因剪輯技術,所使用的是一種稱為CRISPR/Cas9的系統,它能精準改變動植物或人類的DNA,而且實驗操作相對簡單許多。

研究人員只需針對欲改變的DNA片段,(1)先製造一段可與之互補嚮導RNA,(2)在與酵素Cas9結合後,(3)接著將RNA/Cas9結合體引入欲改造之細胞和目標基因作用,(4)嚮導RNA便會在目標基因上找到互補片段,(5)最後Cas9會切斷目標基因的雙股,使基因失去功能,(6)研究人員可在此時插入另一個基因片段,這個片段與被切斷處類似,因此會在細胞嘗試修復切斷處時,將此基因片段「縫補」於其上,遂達成改造基因的目的。

然而,這種方便快速的技術可能會危及安全。科學家希望社會大眾能夠了解這些技術背後的倫理道德議題。這種技術不僅可用於治療遺傳性疾病,或許也能用於改變我們的外貌,甚至是提高智能表現。前加州理工學院院長巴爾的摩(David Baltimore)說:「此技術能用以控制人類的遺傳特徵,這就是我們要大家重視這個議題的原因。」

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