快速傳播的基因突變構成生態風險

美國科學院建議謹慎對待基因驅動實驗

基因驅動可用於對抗蚊子傳播的疾病,如瘧疾。

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美國國家科學、工程和醫學院召集的一個委員會警告說,一種允許特定基因在種群中快速傳播的技術尚未準備好在野外釋放。

在6月8日釋出的一份報告中,該委員會認為,這種“基因驅動”帶來了複雜的生態風險,這些風險尚未被完全理解。“它還沒有準備好——我們也沒有準備好——進行任何形式的釋放,”委員會聯合主席、田納西州納什維爾範德比爾特大學醫學院的研究誠信教育者伊麗莎白·海特曼說。“有很多工作需要完成。”

即便如此,海特曼和委員會的其他成員認為,基因驅動的潛力,例如對抗蟲媒疾病,足以促使進行更多的實驗室和野外研究。


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基因驅動的研究已經進行了半個多世紀,長期以來一直被認為是根除蚊子傳播疾病(如瘧疾)的一種方法。但是,該領域受到技術挑戰的阻礙,直到最近出現了用於基因組工程的複雜且易於使用的工具。在過去的兩年中,研究人員使用一種名為 CRISPR-Cas9 的流行基因編輯技術,開發了基因驅動,使給定基因在酵母、果蠅和兩種蚊子中以比正常速度快得多的指數級速度在種群中傳播。

但是,正如海特曼所說,隨著關於基因驅動的分子生物學研究的激增,它已經超出了我們對其生態後果的理解。即使是實驗室中少量意外釋放的物質,也可能在全球範圍內傳播:“一旦釋放到環境中,基因驅動就不受政治邊界的限制,”委員會寫道。

因此,委員會認為,應在各國之間協調對基因驅動專案的監督,並在實驗室之間公開分享最佳實踐。委員會還詳細介紹了應該用來評估基因驅動效果的多個測試階段,並強調需要讓研究人員的所在機構、監管機構甚至公眾參與決策。

華盛頓特區智庫威爾遜國際學者中心研究科學政策的託德·庫伊肯說,這是一個很好的總體策略。但他補充說,委員會錯過了一個機會,沒有制定開展基因驅動野外試驗所需的基礎設施和安全措施。“他們沒有談論你實際上將如何做到這一點,以及錢將從哪裡來。”

如果將基因驅動釋放到野生種群中,它可能會對環境產生意想不到的影響:例如,移除一種昆蟲可能會危及以其為食的動物。鑑於這種風險,該報告還強調了分層使用多種控制方法以防止工程物種意外釋放,以及甚至在實驗室進行基因驅動實驗之前就與公眾協商的重要性。進化工程師凱文·埃斯維爾特擔心,這一資訊可能不會足夠有力地傳達給個別研究人員。

“如果你接受在實驗室中構建它可能會導致其釋放的風險,那麼你就需要在進行實驗之前告訴全世界你在做什麼,”在劍橋麻省理工學院工作的埃斯維爾特說。

海特曼指出,研究人員缺乏經過嘗試和測試的方法,以徵求公眾對其工作的意見。對於埃斯維爾特來說,更大的障礙是一種科學文化,這種文化通常會阻止研究人員在發表實驗之前分享實驗,因為擔心被其他小組搶先一步。“沒有人會理性地設計當前的科學事業,”他說。“現在,改造生物比改造文化更容易。”

本文經許可轉載,並於 2016 年 6 月 8 日首次發表

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