Nature：风口浪尖上的CRISPR基因编辑

　　

生物通报道  “扯淡！”，这是哈佛医学院生物工程师Kevin Esvelt看到去年发表在《科学》（Science）杂志上的一篇研究论文时，口中冒出来的第一个词。这项研究工作描述利用一种基因编辑技术将突变插入到了果蝇中，并且这种突变可以传递给几乎所有的果蝇后代。尽管有趣，这份研究报告却让Esvelt感到不安：如果基因工程果蝇从实验室中逃出，突变有可能会在整个野生种群中迅速传播。

但这却让加州大学欧文分校的分子生物学家Anthony James感到极为兴奋。他在给研究作者的信中写道：“天哪！我们能将之应用于蚊子吗？”

7月30日，美国国家科学院(NAS)首次召开了一系列会议，旨在寻找一些方法来平衡这一“基因驱动”技术的潜力和风险。通过将一种预期的遗传修饰插入到DNA连同生物体中，提高这种改变传递给下一代的概率，这种方法不仅能够快速改造单个生物体而且可以影响整个种群。这一技术可以用来使得蚊子无法携带疟原虫或是消灭有害的入侵物种，但它也有可能会造成意外的环境代价，并有可能无法逆转这种后果。佛罗里达大学种群遗传学家Walter Tabachnick说：“一旦到了那一步，你便无法挽回。”
 
基因驱动概念提出已有十多年。但直到大约3年前CRISPR出现才大大提高了它的实用性，CRISPR基因编辑技术使得能够精确改变生物体的DNA。

在这篇Science论文中，加州大学圣地亚哥分校的发育生物学家Ethan Bier和他的学生Valentino Gantz，利用CRISPR将一种遗传修饰插入到了一对染色体的基因中，因此当这些果蝇繁殖时，会将这种修饰传递给几乎所有的后代。

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这项研究工作的目的是希望开发出一种系统，使得在实验室难于繁殖的生物体中研究遗传改变变得更容易。因为CRISPR已被证实能够在广泛的生物中发挥作用，研究人员希望有一年能够以差不多同样的方式改造野生种群。

呼吁关注

考虑到CRISPR的潜力和风险， 上周Esvelt将一群科学家召集到一起在Science杂志上发表了一篇评论文章，提出需要针对实验室的基因驱动研究制定出多项防范策略（延伸阅读：CRISPR技术牛人Science热议基因驱动技术 ）。同时，美国国家科学院会议标志着将启动一项15个月的调查，寻找一些方法来预先将野外释放的风险降至最小。由于未知有人在蚊子中开展CRISPR研究工作，委员会将要花一些时间来完成这项工作。

在华盛顿智囊机构Wilson中心从事科学与政策相互关系探讨的Todd Kuiken指出，这相当的紧迫。CRISPR基因驱动技术正在以极快的速度发展，其有可能以一些意外的方式显著改变生态。在会议上，Kuiken以亚洲鲤鱼入侵美国的一些湖泊为例，说明了人们对于某些野生生态系统所知甚少。“尽管是一种入侵物种，它还是一种已经建立的物种。我认为我们还没有很好地认识，当我们从像这样大的生态系统中除去一个物种时，我们要如何评估所发生的一切。”

同时，Esvelt和同事们还在线虫中研究CRISPR基因驱动系统，以更多地了解随着工程DNA跨代传递，累积突变会对种群造成什么影响。他们也在测试一些方法确保一旦将生物释放出去可以撤销基因驱动。

美国国防高级研究计划局(DARPA)遗传学家Daniel Wattendorf说，需要及时关注这些问题。出于安全考量，或许DARPA需要在拟定出指导方针前开始对这一技术展开一些工作。

And Tabachnick仍然担心，这些准备工作可能还都不够。“你如何来测试这样的系统，如何能够做到安全？我不相信所有这类工作都能够提供人们要求的安全保障。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Caution urged over editing DNA in wildlife (intentionally or not)

“Crap!” That was the first word out of Kevin Esvelt’s mouth as he scanned a paper1 published in Science last March. The work described the use of a gene-editing technique to insert a mutation into fruit flies that would be passed on to almost all of their offspring. Although intriguing, the report made Esvelt feel uneasy: if engineered flies escaped from a lab, the mutation could spread quickly through a wild population.