編輯基因兩隱憂|跨倫理紅線與智財權爭議

更新時間: 2020/10/10 14:30
論者表示,科學界已廣泛使用CRISPR技術編輯基因,但也浮現出兩個重大隱憂。示意圖。路透

許英昌/中正大學生命科學系兼任助理教授

生命科學的發展,如一串串美麗智慧與經驗的結晶。2020年諾貝爾化學獎頒給加州大學道納(Jennifer A. Doudna)及德國馬克斯普郎克研究院夏彭提耶(Emmanuelle Charpentier),肯定兩位在生命科學上傑出貢獻。發現發現CRISPR/Cas9基因剪刀的技術及其應用,乃繼PCR後最精彩的突破,徹底顛覆傳統技術,使編輯生物體內DNA結構更簡單、方便又便宜,如同在電腦上更改檔般容易且費用低,也讓基因療法治療遺傳性疾病更趨實際。

1980年代,日本大阪大學科學家發現,他們所研究的基因旁,含有不尋常的DNA重覆序列。直到2007年,研究人員發現CRISPR能保護細菌免受病毒侵害。這些重覆序列之間由「間隔基因(spacer)」所分格,細菌將曾入侵病毒的片斷基因存在CRISPR內。

2011年,卡氏及道氏合作,研究細菌如何對抗病毒感染,卡氏發現Cas9有切割基因功能,而道氏則發現切割的分子機制。2012年,兩團隊首先合成一段和目標基因互補的RNA,連接到細胞酵素Cas9上,Cas9切割目標基因,科學家同時放入一段改造後的DNA,當細菌修補時,新DNA即補上,利用RNA找尋目標基因,Cas9為修補工具。兩位證明用CRISPR能隨心所欲切斷所選擇的DNA序列。

2013年,科學家證明此技術同樣適用於人類、動物及植物細胞上;即使沒有CRISPR系統也適用,並可一次多重改變基因,毫無疑問乃最有力的基因編輯工具,此一破壞性的創新技術,澈底改變傳統基因編輯的方式。2015年被科學雜誌推選為當年最大突破,頒給道氏及卡氏,但並不包括麻省理工學院張鋒博士。

先前科學家也嘗試使用,第一:幹擾RNA,只能抑制訊息RNA,暫時抑制基因功能,而Crisper則能永久去活化目標基因。第二、Zinc-Finger Nucleases及Talens,兩者技術需利用蛋白引導連接到目標DNA上,而CRISPR用RNA為引導,前者製造過程困難重重,需數月到數年,而CRISPR則只需數周。

目前科學界已廣泛使用CRISPR技術編輯基因,期望未來能利用此新技術,更改人體內細胞的錯誤基因,將打開治療疾病新希望,但也浮現出兩個重大隱憂:

第一、科學家也利用CRISPR改變胚胎及精卵細胞內的基因,此改變將代代相傳,將取代上帝的手,無疑已引起衛道人士無限恐慌。去年4月,中國科學家已嘗試利用此法改變人類胚胎內的基因,雖然實驗沒有成功,但也帶給科學界一陣錯愕,道氏也安排一系列演講宣導,以阻止跨過倫理紅線。

第二、去年4月,美國智財局將CRISPR的智財權給麻省理工學院張鋒教授,而非卡氏及道氏,引起科學界一大震撼。重點在於後者僅示範CRISPR在原核生物中可行,而前者則更進一步證明在真核細胞也如此,並經由快速申請核准管道,提出紀錄證明乃獨立思考及原始想法。加州大學正積極挑戰此決策。正面的衝突已浮上檯面。

總而言之,科學突破並非可預期,總是一連串智慧與經驗的累積加上運氣,誰擁有原始想法及試驗證明,才是科學精神所在,這也解釋2008年諾貝爾醫學獎頒給蒙塔吉爾而非蓋羅博士的原因。同時未來在基因操作上將更便捷。然而「水可載舟亦可覆舟」,如何在倫理及科學上,做一拿捏,當代知識份子責無旁貸。

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