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基因之辩:反思贺建奎事件

2019年1月21日,根据媒体报道,广东“基因编辑婴儿事件”初步查明,原南方科技大学副教授贺建奎“私自组织有关人员,蓄意逃避监管,实施了国家明令禁止的以生殖为目的的人类胚胎基因编辑活动”。2017年3月至2018年11月,贺“通过他人伪造伦理审查书”,招募8对夫妇志愿者(其中男方均为艾滋病病毒携带者,女方为病毒阴性),并“通过个别从业人员的违法操作,最终有2名志愿者怀孕,其中一名已生下双胞胎女婴‘露露’‘娜娜’”。该事件在2018年11月26日经媒体报道后,举世哗然,全球科学共同体对此做出强烈反应,中国医学学术界也第一时间在医学顶级期刊《柳叶刀》发文阐明立场,而另一份顶级的医学期刊《新英格兰杂志》,则于近日连发三文探讨这一事件。

贺建奎事件在全球范围内造成了恶劣影响,而该事件的最新调查结果,则更令人感到不安。贺的行为,不仅打开了基因编辑“潘多拉”的盒子,给人类命运共同体带来了更多不确定性,引发人们对基因安全与生物安全的担忧;更在中美贸易战的当口,重创了我国科技界声誉,甚至给外界提供了质疑我国科技发展的口实。

事件显然也引发了高层的关注,2019年1月21日,习近平总书记在省部级主要领导干部专题研讨班开班式发表重要讲话时指出,要“加快科技安全预警监测体系建设,围绕⋯基因编辑⋯等领域,加快推进相关立法工作。”

那么,什么是基因编辑基因编辑的边界与限度在哪里?贺建奎事件到底给我们带来了什么样的挑战、我们又该如何应对?笔者将在下文一一予以探讨。

一、基因(组)与基因编辑

在生物学意义上,基因(gene)是指DNA或RNA中的一个核苷酸序列,为具有某种功能的分子进行编码;而基因组(genome)则是指一个有机体当中的基因物质(genetic material)的总和,包括了基因和非编码序列(non-coding sequences),它可以被认为是控制每个生命体生物功能的一组指令。不同生命体基因组数量也不同,病毒的基因组包含的基因数量是很少的,而植物的基因基因数量则多得多。

基因编辑则和生物技术相关。生物技术(Biotechnology)是一项古老的科学,可以追溯到10,000年以前的人类“重塑”自然以使之符合自己需要的一系列活动(比如农业、发酵等)中去,但数千年来,这些活动往往只能通过耗时耗力的选种育种来实现。直到20世纪,选种育种才出现了巨大的进步,这一进步是通过放射或化学物质的方式,诱导DNA突变,以期产生新的属性,即所谓“诱发突变”。这一过程是随机且粗暴的,有研究者指出,这和把“墨水随便泼到纸上并希望由此画出一副美图”的效果差不多。但即便如此,诱发突变在20世纪依然被广泛使用,并产生了一系列新的植物变种。

在1970年代,现代生物技术(基因工程)产生了,这就是所谓“转基因”:科学家们通过在物种的基因组中嵌入外部基因,而达到改变物种的效果,这就和诱发突变技术有了本质的区别。这一技术的产生,开启了有机体基因编辑(gene editing)时代。

所谓基因编辑,是指通过插入、敲除、修饰基因基因序列来改变存活的有机体中DNA的技术。2002年,锌指核酶技术(Zinc Fingers Nucleases,ZFN)首次在基因编辑中得以应用;随着2003年第一代人类基因组测序的成功,人类基因组的编辑也进入了新时代。2011年,TALEN(Transcription activator-like effectors nucleases,转录激活因子样效应物核酸酶)技术应用首次被公开发表。前者被美国公司用于干细胞基因工程以及免疫细胞修饰研究;后者是在前者基础上的提升,并在靶向突变形成方面有所突破。2012年,基因编辑技术产生了重大突破,这一年,在基因编辑中第一次使用了CRISPR,CRISPR/Cas9技术由此诞生。CRISPRs(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,规律成簇间隔短回文重复)是一种遗传物质,与Cas9蛋白共同组成基因编辑“工具包”,被细菌作为获得性免疫用以抵抗病毒;2013年,张峰等第一次将该技术应用于人类细胞基因编辑。理论上,每个基因均可由CRISPR/Cas9编辑,并被认为可彻底解决某些家族性遗传疾病,但其安全性(尤其是脱靶问题)仍存在挑战(见BGG Working Paper)。

直到2014年,CRISPR的专利归属依然存有争议,2018年11月,CRISPR专利的持有者们建立起了不同的公司,试图通过专利授权对该技术进行市场化和商业化,主要应用领域是治疗和农业,涉及诸多药厂和生物技术公司,这些公司其实很少有参与该技术的早期研发。而贺建奎(团队)在进行基因编辑时使用的,就是CRISPR/Cas9技术,因此,贺使用的已经不算是一项“创新”的技术。

二、基因编辑的边界与限度

(针对人类的)基因编辑技术的进展,引发了人们的关注,而CRISPR技术是否迟早会应用于人类生殖系基因编辑,也早成为学界谈资。Craig Venter指出:“问题不在于是不是会(应用),而在于什么时候(应用)。”2015年3月,包括诺奖得主、加州理工学院教授戴维·巴尔的摩和斯坦福教授保罗·伯格在内的科学家们共同倡议,“强烈不支持”(strong discourage)可以遗传给未来世代的基因组“改变”的临床应用。同年4月,中山大学黄军就副教授发表全球第一篇关于利用CRISPR技术修改人类胚胎的报告,引发国际(伦理问题)争议;5月,美国科学院与医学科学院宣布希望举办关于这一议题的国际峰会,同年12月1日-3日,美国科学院、英国皇家科学学会以及中国科学院在华盛顿联合召开第一届“国际人类基因编辑高峰会议”。此后美国科学院、英国生命伦理学智库纳菲尔德中心等撰写了一系列相关报告,形成了国际科学共同体对基因编辑研究和应用的共识,并勾勒出了人类基因编辑的伦理框架和治理准则。2018年11月27日-29日,美国科学院、英国皇家科学学会以及香港科学院在香港成功举办了第二届“国际人类基因编辑高峰会议”,会议对生殖系基因编辑(尤其是贺建奎事件)表达了立场。这一系列的事件、会议和报告,让人们意识到了达成基因编辑全球伦理共识的重要性和迫切性,也初步搭建了这一问题的伦理和治理框架。

人们已经了解到,DNA的突变可能产生某些有缺陷的蛋白质,这些蛋白质或者留在细胞里无法行使正常功能,或者被细胞发现而摧毁,从而导致身体无法行使某种基本的、却又很重要的功能,并表现为某种疾病症状。遗传疾病既可以是单个基因引起的,也可以是多个基因和环境共同作用引起的。根据美国科学院(National Academy of Science)和医学科学院(National Academy of Medicine)2018年出版的名为《人类基因编辑——科学,伦理和治理》报告,基因(组)编辑可以被应用于三种不同目的:第一种是基础研究;第二种是体细胞干预;第三种是生殖系(细胞)干预。

1、基础研究。涉及对人类细胞或组织进行基因编辑的基础研究对于促进生物医学是十分重要的,最基础的研究一般涉及体细胞(理解控制疾病发展的分子进程),当然也有一些研究涉及生殖系细胞(帮助理解人的发展和生育)。总体而言,基础研究中进行基因编辑是可以的(目前在各基础科学研究实验室已得到广泛使用),但涉及生殖系细胞的基础研究,细胞的收集及其使用的目的,依然涉及伦理和法律规制问题,即便该研究不涉及怀孕,也不涉及将变化传递到未来世代。

2、体细胞干预,即以防治疾病和残疾为目的的体细胞编辑临床试验和临床应用(治疗)。体细胞指的是人体组织中非生殖性的细胞,比如皮肤、肝脏、肺和心脏中的细胞等。体细胞的基因编辑包括从人体中移除某些细胞,做某些基因改变后再回输或移植到同一个人中去(体外编辑,ex vivo),也可以通过将基因编辑工具注射入血液、组织或器官而完成(体内编辑,in vivo),如针对乙肝和黏多糖病的体内基因编辑临床试验已经在进行中。体细胞的体外基因编辑是可以控制的,而体内基因编辑则可能有找不到目标基因(脱靶)的问题,从而对患者产生额外的健康影响,因此移植后需要进行长期严格的健康监测。总体而言,体细胞基因编辑在既定伦理和规制框架内,是被允许的。

3、生殖系(细胞)的基因编辑(治疗)。生殖系细胞包括早期阶段的胚胎、受精卵、卵子、精子以及能够产生精子或卵子的细胞,及可以发育成为胚胎的细胞。理论上讲,这一技术有可能通过对生殖系细胞的编辑,去除个体的突变基因,不让其传给后代,这对于应对数千种因单基因突变引起的遗传性疾病而言,无疑有着很大的意义。但科学界同时也认为,在可预见的未来,这一技术不大可能被广泛应用。这是因为基因改变后会传给后代,这导致对该技术产生了很大的争议,这一争议超越了个人,上升到了更为复杂的技术、社会和宗教层面,人们担忧,这一技术将对“自然”产生干预,从而对人类社会共同体的观念,造成巨大的冲击。美国国家科学院的报告为此提出了可遗传生殖系细胞基因编辑基因治疗)临床试验的标准和治理框架(P6),包括:仅限于预防严重疾病且不存在其他合理的治疗方法、仅限于编辑被充分证明引发疾病或对疾病有强烈易感性的基因、临床试验期间严格不间断监管对受试者健康安全的有效性、编辑程序的风险和潜在健康受益的前临床或临床数据具有可获得性、长期全面随访、透明与隐私保护、公共参与、防止扩展到疾病预防之外的使用等。这一观点得到了广泛的认可(见邱仁宗,2019,《医学与哲学》)。

但即便是支持上述治理框架的学者中,也有提出应暂停生殖系基因编辑行为的;也有人批评2018香港大会组织者的最后声明,认为其对暂停基因编辑的要求关注不足。我国也有科学界人士表示应当立法禁止人类生殖系细胞基因编辑(饶毅,2019,《知识分子》),主张对美国科学院的现有建议只能参考,不能照搬。事实上,在2015年基因大会后,禁止生殖系基因编辑地呼声一直都很高。由于这一问题牵涉更为复杂的哲学、医学、伦理和法律的辩论,且学界正处于研究、讨论这一新现象新问题的初级阶段,尚未达成一致意见,限于篇幅,本文在此不予赘述。

在基础研究和基因治疗之外,还存在着基因增强(gene enhancement)。理论上,增强也分为体细胞增强和生殖细胞增强。对于遗传疾病进行矫正而生出一个健康的孩子,是(生殖系)基因治疗;而通过技术手段,让本来可以健康出生的孩子拥有所欲的某些特质(比如夜视),则属于(生殖系基因)增强(Seitz,2018)。基因增强目前在国际上还没有一个统一的定义,但如果将其界定为使个体获得超越人类物种所具有的形状和能力,则一般认为很难得到伦理辩护,美国科学院的报告也认为,目前除了疾病和残疾防治目的之外的基因编辑都不应当进行。由此,基因编辑边界与限度可总结如下:

基础研究 在各大实验室展开,已得到允许,但在生殖系细胞挑选及使用目的等问题上,需要考虑伦理法律的规制;

三、贺建奎事件造成的后果

贺建奎及其团队的行为,完全突破了上述国际公认的准则(即便还不完全确定)。《新英格兰杂志》的文章不无戏谑地指出,在谷歌上搜索“流氓科学家”(rogue scientist)关键词,第一页满屏都是贺的名字。2018年感恩节前一天,贺写信给加州伯克利大学的生化学家Jennifer Doudna(CRISPR技术的开创者之一),邮件标题为“孩子已经生下来了”。这恰恰是Jennifer最为担忧的情形之一:通过构思和设计浅薄的鲁莽实验,科学家们在没有适当监管和充分考虑风险的情况下,贸然过早地实施CRISPR技术。用医学化学家Derek Lowe的话来说,就是“当别人还都在围观这件武器,贺建奎则跑过去,在大家还没闹清楚往哪瞄准的时候,扣动了扳机。”(Lisa Rosenbaum,2019)

贺的试验敲掉了两个胚胎中的CCR5基因,企图以此让婴儿获得艾滋病免疫(CCR5被认为是艾滋病病毒接触到T细胞的受体),但该试验显然缺乏其必要性,因为父母可以通过服用艾滋病母婴阻断药物,接近百分之百地阻断生产时的母婴传播现象;有权威科学家指出,艾滋病病毒依然可以通过其它途径感染婴儿,因此实际上婴儿并没有艾滋病免疫;进而,CCR5基因的缺失可能造成婴儿受到不确定性的伤害,比如易受西尼罗河病毒感染、以及其他无论是否脱靶而造成的未知后果。一些专家指出,缺失CCR5基因的婴儿成年后可能对人类基因池造成污染,更重要的是,孩子长大后可能遭受社会歧视,孩子以及后代的隐私与安全将会受到威胁,采取什么样的合理措施公平对待未来世代,已经成为基因编辑中的一大挑战和现实问题。此外,缺乏规制的基因编辑行为,可能带来族群间的进一步分化,比如贫富差距(富人可以获得更好的基因治疗)、人为地将基因分等级(比如高智力和低智力,而涉及智力的基因数量众多),以及为了“消除差异”而带来的负面性等等。

贺的行为,还可能对以“伦理倾销”的方式推广基因编辑行为造成激励,这暗示着“流氓科学家”可以寻找全球监管和伦理洼地进行不道德科学研究,进而拉低科研的伦理底线,迫使高伦理底线国家和地区以维持竞争优势为由采取同样举措。有国外学者担忧,贺的行为甚至可能开启一些国家间的“基因编辑”竞赛,从而在更大范围内引发不确定性(基因编辑属于军民两用技术,不排除一些国家以制造“超人”的方式,改变未来战争形态,这是为什么现在不适合做“基因增强”的原因之一)。

四、我国基因编辑治理架构的缺失

正如很多有识之士都已经认识到的,“基因编辑艾滋病免疫婴儿”事件,凸显了我国在相关领域治理架构上,存在缺陷和漏洞。贺建奎及其团队,如何能够瞒天过海,做出如此天下大不韪之事,值得包括学界、政府管理机构以及投资者在内的每一个人的深刻反思。

我国基因相关立法层级过低,且规定的内容缺乏可操作性,有些甚至不具有“规范”的意义

我国现有的关于(人类细胞)基因编辑的法律规范效力层级低,缺乏法律制裁的刚性力度。2003年的部委层面的规范性文件《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》并无罚则,而2016年的部委层面规章《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》仅规定了行政责任,缺乏民事责任和刑事责任的有效制裁。从表面上看,这些规定是禁止贺的类似行为的,但依照《立法法》,规章层级的规定对人民法院来说,仅具有“参考”的效力,因此在法律、行政法规及司法解释没有规定的情况下,对这些不端行为的震慑很有限,等于是存在“法律空白”。进而,这些规定缺乏有力的罚则和执行机制,法谚中有“no remedy no rights”(无救济则无权利)之说,缺乏救济手段、或者只提供低水平救济的规定,对于受害人而言等于无保护(或者获得保护的成本太高),对于违反规定者而言则等于是变相鼓励。从这个意义上讲,相关的规定,相当于只是简单的“道德说教”或者“姿态宣示”,并无实质性的“法律规范”意义。

伦理审查机制及其衔接出现问题

伦理审查是确保科研诚信的一道“防火墙”,在本案中,贺及其团队“通过他人伪造伦理审查书”而使项目得以过关,显示我国当前伦理审查体系设置的脆弱性与实践中的乱相。如果事实真是如此,那么就显示出部门衔接和审查机制上的巨大疏漏。但即便如此,依然需要回答,在医院里做这样一个临床(而不是研究),原有的伦理委员会如何可以缺位?

我国伦理审查机制存在重大缺陷,还表现在伦理委员会规则层级的低下、伦理委员会构成人员的单一化、职位和利益冲突、透明度问题,以及伦理审查机制的泛行政化和科层化,这些都需要认真予以应对。

缺乏顶层设计和运行良好的规制体系,对资本的介入缺乏有效应对手段

我国目前还没有设立类似于美国(及法国等)的“总统生命伦理委员会”机制,也缺乏英国“纳菲尔德研究所”那样世界级的生命伦理学智库。我们在资源配置和人才培养、使用方面,还存在错位现象。我国不仅立法缺位,相关的监管体制,或者说行政规制体系也不健全(比如美国的药监局就履行着很大一部分监管职能)。在基因编辑治理的顶层设计、规制体系构造和机构设置,以及各个(层级)伦理委员会的构建,以及它们的相互关系之间,依然缺乏深入的研究,也没有充足的、合理的理论支撑。

监管体系显然应当是多部门的,因为基因议题所涉面十分广泛。这其中的一个重大问题,就是对资本的干预缺乏有效制衡和监管机制。贺本人开了8家公司,其中“瀚海基因”公司涉入了此次基因编辑事件。“瀚海基因”公司融资两亿,2018年净利润近1亿人民币,并着眼未来基因测序市场的巨额利润。该公司的5人科学顾问团队成员中,有3位是美国的著名科学家,其中2人拥有多家企业或有资深管理经验,一人是二代基因测序技术的发明人;我们不否认资本的正面作用,但资本的介入和对利润拉升的渴求,也为贺为何要急于进行此次基因编辑临床试验,提供了部分解释。此外,如前所述,贺所吹嘘的技术,实则早已为国外的科学家所发明,这就提醒我们,在未来的科研和产业化中,如何辨析专利和发明的价值问题。

缺乏有效公众参与的渠道,弱势人群的保障机制待提升

贺建奎事件向人们揭示出弱势人群的艰难境遇。他之所以能够招募到数量不菲的艾滋病单阳夫妇(男方阳性,女方阴性),恰是因为这些家庭有生儿育女的需求,但因为男方感染艾滋病病毒,自然怀孕分娩对女方风险太大且不公,因此一部分人就希望通过辅助生殖技术(ART)来达到目的,也就是将男方精子取出后,经过“洗精”去除病毒,与卵子结合后,置入女方体内受孕。这一行为在我国被认为是非法的,因此就催生和刺激了海外(主要是泰国)辅助生殖黑市。在笔者2018年12月参加的一个学术会议中,诸多辅助生殖权威人士均呼吁解决这一问题。实际上,在辅助生殖政策上对艾滋病感染者夫妇开一个口子(例外规定),完全经得起伦理上的辩护,也会有效降低贺建奎式的对感染者家庭的欺骗行为(的吸引力),受骗和难以繁衍后代的困境,导致了这些家庭不仅受到疾病折磨,甚至到海外赴险,而且那对双胞胎女婴“露露”“娜娜”(及其后代),还要终生面临各种不确定性和健康威胁。

因此,在科学研究,尤其是涉及人的基因编辑中,要充分考虑对处于弱势地位的受试者群体予以平衡的权利保护。明确的、可操作的高位阶法律,可以为他们提供(受到伤害后)保护自己合法权利的武器;严格的监管体系,则会为他们在受到伤害前,提供良好的“防火墙”保障。在这一过程中,扩大公众有效参与(Meaningful Public Participation),将为法律的有效制定、执行以及监管的有效实施,提供有力的群众力量支撑。而缺乏对弱者的保护,忽略弱者的声音和利益,将会让这一悲剧不断重现,并继续损害我国的科技声誉。

结语:应对不确定性的挑战

未来已来。重要的,是勇敢面对错误,选择正确、正当的应对策略以解决之。正如习近平总书记指出的,我们应当加快基因相关的立法和科技预警步伐。我们还应当深入思考基因编辑治理架构的顶层设计,制定、建立和完善功能良好的监管和规制体系;避免伦理审查机制的科层化和行政化,关注利益冲突问题的解决。我们应当关注受试者和弱势人群的命运,认识到他们的有效参与,决定了我们的未来,并时刻提醒自己,科技的进步目标之一,在于服务人类命运共同体的福祉,且不是给未来世代和我们星球,带来不确定性的损害。

要做到这一点,就应当引入开放性的讨论,展开更为深入的多学科研究。因为基因编辑涉及到了我们每个人的利益,以及人类共同的命运。学者和政策制定者们,更需要抛却身份门户之偏见,超越地域文化之藩篱,在了解生物科技和基因编辑科技前沿进展的前提下,对国外学者相关伦理、法律研究成果进行充分的吸收和消化,推动更为严肃的学术讨论,并从公众观点中汲取经验,为创新、安全与人类福祉,做出应有的贡献。

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