“编辑基因防艾滋病”的风险不是失败,而是成功也不“改良”
序
前日,世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿引爆舆论场:
相关报道截图人民网深圳11月26日电(吕绍刚、陈育柱)11月26日,来自中国深圳的科学家贺建奎在第二届国际人类基因组编辑峰会召开前一天宣布,一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生。这对双胞胎的一个基因经过修改,使她们出生后即能天然抵抗艾滋病。这是世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿,也意味着中国在基因编辑技术用于疾病预防领域实现历史性突破。
乍一看去,这是科幻小说成真的典范,以至于深圳地方政府为其争取到了人民网版面。然而仅仅过去几个小时,舆论就发生了全面反转。
目前,人民网已撤稿。
1. 韩春雨式事件
这次事件的报道谈及了很多细节:
这次基因手术修改的是CCR5 基因,而CCR5 基因是HIV 病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一。此前资料显示,在北欧人群里面有约10% 的人天然存在CCR5 基因缺失。拥有这种突变的人,能够关闭致病力最强的HIV 病毒感染大门,使病毒无法入侵人体细胞,即能天然免疫HIV 病毒。
贺建奎还将在峰会现场展示他领导的项目组在小鼠、猴和人类胚胎的实验数据。在50枚人类胚胎基因测序结果显示,未发现脱靶现象;而所有人类正常胚胎里面,有超过44% 的胚胎编辑有效。贺建奎还展示此次基因手术婴儿脐带血的检测结果,证明基因手术成功,并未发现脱靶现象。他表示,结果仍然需要时间观察与检验,因此准备了长达18年的随访计划。
然而,很快在丁香园上就有人爆料,这次临床试验,是在莆田系医院内部,由自己的伦理委员会审批的:
深圳和美妇儿医院审查申请书批复随后,深圳卫计委声称:“首例免疫艾滋病基因编辑婴儿”未经医学伦理报备。在媒体对深圳和美妇儿医院的采访中,医院负责人表示:
“目前可以肯定的是,孩子的基因编辑并不是在我们医院做的,孩子也不是在我们医院出生的。”
根据晚间消息,有消息人士声称,南科大校长陈十一在一个行业群中回应称:
“这个跟南科大无关,研究不在南科大,研究人员停薪留职中。”
一边是贺建奎宣称自己的试验很安全很牛,带了一波节奏;另一边是事件反转后,从学校、医院到市政府的层层推责。谁在说谎?
此外,最新的消息显示,此项目已获临床试验注册号:
该研究已经在中国临床试验注册中心获得注册号为:ChiCTR1800019378,并且该项目的经费或物资来自深圳市科技创新委员会下的科技创新自由探索项目。根据注册信息,该项目申请人为覃金洲,研究负责人为贺建奎,申请人所在单位为南方科技大学,批准该研究的伦理委员会为深圳和美妇儿科医院伦理委员会,该项目的试验主办单位(项目批准或申办者)为南方科技大学和深圳和美妇儿科医院。记者查询南方科技大学官网,并未找到项目申请人覃金洲。后从南方科技大学贺建奎实验室网站上获悉,覃金洲为南方科技大学贺建奎实验室的一名研究员,也是深圳市罗湖区人民医院的一名细胞研究员。
2003年12月24日,科技部、卫生部联合发表了《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》,《原则》中有如下几条:
第五条 用于研究的人胚胎干细胞只能通过下列方式获得:
(一)体外受精时多余的配子或囊胚;
(二)自然或自愿选择流产的胎儿细胞;
(三)体细胞核移植技术所获得的囊胚和单性分裂囊胚;
(四)自愿捐献的生殖细胞。
第六条 进行人胚胎干细胞研究,必须遵守以下行为规范:
(一)利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过 14 天。
(二)不得将前款中获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其它动物的生殖系统。
(三)不得将人的生殖细胞与其他物种的生殖细胞结合。
第八条 进行人胚胎干细胞研究,必须认真贯彻知情同意与知情选择原则,签署知情同意书,保护爱试者的隐私。
前款所指的知情同意和知情选择是指研究人员应当在实验前,用准确、清晰、通俗的语言向受试者如实告知有关实验的预期目的和可能产生的后果和风险,获得他们的同意并签署知情同意书。
第九条 从事人胚胎干细胞的研究单位应成立包括生物学、医学、法律或社会学等有关方面的研究和管理人员组成的伦理委员会,其职责是对人胚胎干细胞研究的伦理学及科学性进行综合审查、咨询与监督。
目前我们能看到的只有莆田系医院的内审批复,但整个流程既不合规也不合法。首先,《原则》说得很清楚,编辑后的胚胎不得植入生殖系统培育,编辑材料也只能用试管婴儿的“废料”或捐献生殖细胞;其次,谁都无法保证受试者能有效预料到今天的局面,这其中大概率存在夸大常规治疗手段的风险,鼓吹试验技术优越性;最后,莆田系医院的伦理审查根本没有法律效力,莆田系医院自己也几乎不可能获批这样的临床试验资格。
事实上,依法组建伦理委员会的程序相当繁琐:
伦理委员会的组织与管理
第五条 组建伦理委员会应符合国家相关的管理规定。伦理委员会应由多学科背景的人员组成,包括从事医药相关专业人员、非医药专业人员、法律专家,以及独立于研究/试验单位之外的人员,至少5人,且性别均衡。确保伦理委员有资格和经验共同对试验的科学性及伦理合理性进行审阅和评估。伦理委员会的组成和工作不应受任何参与试验者的影响。
第六条 伦理委员会应有书面文件说明伦理委员会的组织构架、主管部门、伦理委员会的职责、成员的资质要求、任职条件和任期、办公室工作职责,建立选择与任命伦理委员会委员与秘书的程序等。
回到事件核心人物贺建奎,早在2017年,他就被央视作为青年科学家模范,重点宣传:
2017年9月23日,中央电视台隆重推介青年科学家一一新化才子贺建奎
贺建奎本科毕业于中科大,获国家奖学金留学美国,在莱斯大学物理系取得生物物理学博士学位,在斯坦福大学生物医学工程系转做基因测序方向的博士后研究。2012年被深圳市针对海外高层次人才的“孔雀计划”引进回国,在南科大建立了个人实验室,进行基因测序方向研究。并在2016年12月,以深圳市瀚海基因生物科技有限公司董事长的身份,入选第十三批国家“千人计划”创业人才项目人员名单。
此前,贺建奎最有名的是推出瀚海公司第三代基因测序仪GenoCare,号称“全球最精准基因测序仪”。并在今年4月份,以此获得同晟资本、希夷资产等6家机构参与的A轮融资,融资额达到2.18亿元人民币,成为华大基因的强力竞争对手。
瀚海董事长贺建奎和第三代基因测序仪GenoCare为了给瀚海拉到足够的权威背书,贺建奎争取到了陈润生院士(国内生物信息领域唯一院士)、中科院北京基因组所所长于军做研发指导。同时贺建奎也把自己在斯坦福大学博士后研究期间的导师,美国科学院院士Stephen Quake,以及美国ABI公司的CTO Bill拉进来做顾问。
基因测序的市场盘子一共就这么大,基因测序的成本也早已被拉低,新来的竞争者很难打开局面。贺建奎的测序仪除了声称“200例唐氏无创检测检出率100%”做广告(事实上100%连华大基因也不敢吹嘘,而200例的小样本也不足以支撑100%),剩下的办法就只有鼓吹国产制造,生物产业“中国芯”。
搞融资拼的就是估值信心。贺建奎挑战国家法规,挑战全球底线,这是资本逐利的本能所致。为了拉高融资估值,就要扩大影响力;在生物科技圈扩大市场,必须要做大新闻。与基因测序有关的人体转基因试验,成了贺建奎的信心倍增器。
大噱头需要冒大风险,24小时内,冒险就有了结果。试验手段不合规、流程不合法、技术大冒险、结果不可控,最后被全行业抽脸。从媒体角度讲,这是又一次韩春雨事件,只不过这次的话题触碰的禁区太多,科学家的“荣耀”只持续了几个小时。
贺建奎选择在香港第二届全球基因编辑峰会前夕,宣布这么个重磅消息,显然充满了精致的商业盘算。而在热点中翻船,学术生涯可能要划句号了。
2. 魔鬼隐藏于细节
如果只是手段不合规、流程不合法、技术大冒险、结果不可控,整个事件倒还有点疯狂科学家推动世界进步的意思。然而分析报导文章中的细节,可以推断出令人不寒而栗的场景。
仔细看这两句话:
“在50枚人类胚胎基因测序结果显示,未发现脱靶现象;而所有人类正常胚胎里面,有超过44% 的胚胎编辑有效。”
“此次基因手术婴儿脐带血的检测结果,证明基因手术成功,并未发现脱靶现象。”
这两句话是整篇报道中信息量最大的两句。
首先,未脱靶不代表编辑有效。未脱靶只是避免了最坏的情况,即基因剪刀将其它位置的基因进行“乱剪”,造成数以千计的碱基对丢失,乃至基因序列错乱。然而就算基因剪刀有效剪切了靶向目标,仍然不一定能准确进行粘贴替换,而是有可能造成错误编辑导致失败。因此,虽然无脱靶,但仅有44%胚胎编辑有效,成功率还不如抛硬币。
其次,体外授精的试管婴儿,在受精卵发育第3天就要进行着床。这么短的时间,连正常的试管婴儿培育操作都已经较为紧张,再进行基因编辑,根本在流程上不足以检测是否脱靶。退一万步讲,就算法规允许在受精卵分裂早期取出一个细胞,在不影响胚胎发育的前提下,进行基因测序,操作的技术难度也远远超过了普通实验室水平。贺建奎用是同一批试验的其它样本(50枚胚胎,按美联社的报道,是7对夫妇提供的)无脱靶来“证明”着床胚胎“应无脱靶”,显然欠缺严谨,而且没有对错误编辑的后果提供避险反感。
最后,用脐血检测“证明”手术成功,说明确实没有在受精卵分裂早期进行检测。
总结下来,这就是用比抛硬币还低的概率,进行基因编辑操作赌博。发现婴儿出问题就人工流产赔钱了事,成功就大肆宣扬赚投资的“搏命”试验。这里最可能被输掉的筹码,是被编辑婴儿未知风险的人生。
按美联社的报道:
When the embryos were 3 to 5 days old, a few cells were removed and checked for editing. Couples could choose whether to use edited or unedited embryos for pregnancy attempts. In all, 16 of 22 embryos were edited, and 11 embryos were used in six implant attempts before the twin pregnancy was achieved, He said.
Tests suggest that one twin had both copies of the intended gene altered and the other twin had just one altered, with no evidence of harm to other genes, He said. People with one copy of the gene can still get HIV, although some very limited research suggests their health might decline more slowly once they do.
报道中称,在胚胎3~5天时,取出一些细胞检查编辑后,夫妻可选择是否使用被编辑胚胎进行怀孕。但此次事件中的双胞胎,一个“整对特定基因组(both copies of the intended gene)进行了编辑”,另一个“编辑单个特定基因(just one altered)”,即两个双胞胎一个是纯合一个是杂合,而CCR5抗病毒只在纯合条件下有效,成功率50%,符合抛硬币概率,也与声称“胚胎3~5天检查”矛盾。
而中文网上所谓的:
美国哈佛医学院遗传学教授、基因工程知名专家乔治·丘奇George Church 说:“考虑到HIV 对全球公共健康的威胁有扩大的趋势,我认为贺建奎选择了一个非常好的目标基因。”
是对美联社报道的选择性使用,原文还有如下内容:
They also noted evidence that the editing was incomplete and that at least one twin appears to be a patchwork of cells with various changes."It's almost like not editing at all" if only some of certain cells were altered, because HIV infection can still occur, Church said.
Church and Musunuru questioned the decision to allow one of the embryos to be used in a pregnancy attempt, because the Chinese researchers said they knew in advance that both copies of the intended gene had not been altered."In that child, there really was almost nothing to be gained in terms of protection against HIV and yet you're exposing that child to all the unknown safety risks," Musunuru said.
Church和Musunuru发出了质疑,认为这个“故事”中,中国研究人员在表示事先知道预期基因未被改变的情况下允许胚胎用于怀孕,且如果只有部分细胞被改变,对HIV几乎没有预防效果,“几乎就像没编辑一样”。而且,其中编辑失败的那个孩子,可能根本就没有成功编辑CCR5,至少一个孩子出现了多处编辑的迹象。
更可怕的是,如果贺建奎团队真的做到了在胚胎3~5天进行了检测,却在明知试验结果不够理想的情况下,进行了怀孕,这几乎就是做人体实验,等着看试验失败会有什么结果。
就像Church说的:
"Main emphasis was on testing editing rather than avoiding this disease"
大意:(研究人员)“主要重点是测试编辑,而不是防止疾病”。
3. 希望何以成魔盒
在实验室研究利用CRISPER技术防治艾滋,并不算新闻,至少南开大学的科研团队,就曾展开过相关领域的研究:
《通过CRISPR-CAS9基因编辑技术在人类Jurkat CD4+细胞系和原代CD4+细胞中诱发CCR5 △32/△32纯合体》艾滋病病毒(HIV)攻击的是CD4+细胞,即表面有CD4分子的T淋巴细胞。而CCR5是HIV-1进入细胞最重要的辅助受体,如果CCR5片段发生突变,则HIV-1无法进入细胞。
此前,最有名的案例,是来自德国的Timothy Ray Brown,他在2007年被确诊患有HIV-1,在2009年入院治疗时,因患上粒细胞白血病,不得不进行骨髓移植。结果移植的干细胞CD4+T细胞的CCR5段有一段32bp缺失,即CCR5 △32/△32纯合体,导致该患者的HIV-1无法再利用CCR5入侵细胞。在4年后,该患者的血液、骨髓、直肠均不能检出HIV-1,成为了全球唯一一例根除性治疗艾滋病成功的案例。
然而,另一个波士顿的病人用了同样手段进行了治疗尝试,却并不理想。即使他的血细胞只存在不到0.001%受感染细胞,也会导致HIV-1反弹。也就是说,仅靠造血干细胞的异源性移植,不仅在配对困难的前提下再次大幅度缩小筛选范围,在治疗结果上也难以确保有效。
因此,自体干细胞改造、移植,成为了备受瞩目的研究方向。这就是诱发CCR5 △32/△32纯合体转基因实验研究的起源。
但这并不意味着贺建奎一步迈到改造胚胎就是科学“壮举”。事实上,以目前的常规治疗手段,在母婴期间用阻断药物干预,就可以达到95%的治疗成功率,防止婴儿感染HIV。贺建奎用转基因改造的方式,不仅只有不到抛硬币的胜率,而且还将带来其它潜在风险。以目前的研究来看,32位点的碱基缺失,将导致CCR5的蛋白质翻译过程提前终止,而CCR5 △32/△32纯合体又与登革热、寨卡病毒、黄热病的高患病率相关。北欧人纵然有较高的CCR5 △32/△32纯合体携带比例,但人家又不用担心热带病,你贺建奎选在深圳这么个地方做人体试验,难道是在北欧给人家安排好了一生?
而且CCR5的突变只能免疫以HIV-1的大部分毒株,其它HIV病毒式以CD4+T细胞的另一个趋化因子受体CXCR4为目标。虽然我国主要流行毒株是HIV-1,但这样的试验就算成功,也并不能真的完全避免艾滋病。
HIV总的来说是个生活习惯病。婴儿的一生有各种各样的简易措施可以规避掉患病风险,然而贺建奎不完美地删除HIV患病风险,替换以一堆热带病患病风险,乃至更多潜在尚未研究清楚的疾病风险。意味着实验从一开始,就不是在“改良”人类。
科学无禁区,职业有规范。在一个精密的工业社会里,跨度太大、稳定性差的新技术,多一点审慎和考量,是对社会运转的负责,也是降低潜在社会风险的必要措施。
科技研发本身没有错,错在心术不正的资本。