欧盟分析基因编辑的科学机遇、公众利益和政策选择

作者: 2017-06-30 10:10 来源:
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欧洲科学院科学咨询理事会(EASAC323日发布报告[1],分析欧盟基因编辑的科学机遇、公众利益和政策选择。报告认为,现在的知识差距和不确定性意味着需要更多的基础研究。EASAC预计,研究和创新的快速变化将会持续,未来的研究进展将弥补许多当前的知识差距,逐步完善的基因编辑工具将进一步提高其效率和特异性,从而减少脱靶效应。报告建议欧盟在植物、动物、微生物及医疗领域开展基因编辑的开创性研究,并强调政策制定者必须确保监管应基于科学证据,综合考虑可能的收益与风险,并对未来的科学进步保持适当、足够的灵活性。本文摘译了基因编辑技术在各领域的主要发展,及EASAC及基因编辑技术监管的建议。

一、基因编辑技术的发展

1、植物基因编辑

与传统育种方法依靠随机且不受控制的化学或放射诱变,或与种内或种间杂交中基因或等位基因随机分布相比,基因编辑用于植物育种极大改进了育种精度。近期重大进展包括利用CRISPR/Cas9对大麦和芸苔的诱导定点突变,抗病毒植物新种质培育等。植物育种的研究进展正在转化为新产品。近来利用基因编辑在耐低温储存马铃薯和无反式脂肪大豆油的商业开发中已有进展。美国政府2016年批准了首批利用CRISPR/Cas9技术的基因编辑蘑菇和一种富含支链淀粉的糯玉米。

2、动物基因编辑

基因编辑可以利用更精确、更快速的方法来获得期望的表型。大多数牲畜物种的基因组已被测序,测序的成本也变得更加实惠,因此可以对动物的基因组进行完全测序,以便在上市之前尽可能地排除偏离目标事件的发生。利用基因编辑改善畜牧健康的进展包括:研发出具有巨大经济价值、可抵御猪繁殖与呼吸综合征(蓝耳病)的超级猪,对引起非洲猪瘟的出血性病毒有关的猪免疫系统进行基因编辑,利用基因编辑有效地修改负责牛海绵状脑病(BSE)的朊病毒基因等。

其他研究思路还包括:培育没有过敏原的鸡蛋,使对鸡蛋生产的疫苗过敏的儿童也可以注射疫苗;培育能够抵抗传染病(如禽流感)的鸡或只生产雌性后代的鸡;在鱼类养殖中使生殖激素基因失活,使其不育,控制转基因鲑鱼或其他养殖鲑鱼逃生带来的安全问题;对蜜蜂进行基因编辑,使其对螨虫,真菌或其他病原体较不敏感。

3、基因驱动

目前,基因驱动研究集中在一些有害物种野生种群(如病媒)的遗传修饰。基因驱动已被提出作为一个有效的工具来解决重大的公共卫生挑战,如蚊子传播疟疾、塞卡和登革热。基因驱动的其他潜在应用包括:编辑蜱使其不能传播引起莱姆病的细菌,编辑水生蜗牛以防止它们传播血吸虫病。

4、微生物基因编辑

微生物基因编辑具有广泛的应用,包括药物、高价值化学品、生物燃料、生物传感器和生物修复等。微生物基因编辑的主要进展或利用微生物基因编辑技术的研究设计包括:利用细菌、真菌和微藻生产第三代生物燃料,如改良酵母使之降解木材生产生物燃料;改良酵母菌用于食品生产,例如改善啤酒风味;微生物改良用于生物修复;在受控环境利用微生物基因编辑生产药物或其他高价值化学品,如编辑酵母增加甲羟戊酸类异戊物的生产以解决抗癌药物合成的关键一步;应用CRISPR/Cas9生产新的抗微生物制剂,避免耐药性和不加区分地杀死无害甚至有益细菌;可利用基因编辑研发疫苗和药物如针对细胞内寄生虫疟原虫和弓形虫等的药物;编辑微生物作为人类疾病信号(如炎症)的传感器;利用基因编辑将大肠杆菌的基因组转化成为长期的记忆存储设备等。

5、人体细胞基因编辑

人体细胞基因编辑的基础研究取得广泛进展,一些研究方向包括:鉴别人体细胞中的必须基因和肿瘤特异性的脆弱性;成体细胞重编程成干细胞;防止黄病毒繁殖而不干扰宿主;研究表观遗传学对调控功能和细胞重编程的影响等。

二、EASAC对基因编辑技术监管的建议

1、植物基因编辑

针对植物基因编辑,EASAC重申此前关于新型植物育种技术的建议,即:监管机构应确认那些不含非相关生物DNA的基因编辑不应纳入转基因法规的监管范围。监管过程应公开透明,监管的对象应当是特定农业性状或农业产品,而不是所用的技术,因此,如果新技术的遗传改变与常规育种相似或没有明显区别,且没有新的基于产品的风险,则这种新技术不应受到监管。

2、动物基因编辑

针对动物基因编辑的特定应用,EASAC建议:畜牧育种应当按照植物育种所建议的原则同样监管,即监管性状而不是技术,监管过程公开。针对异种器官移植源的动物遗传改变,欧盟监管机构应为新的情况积极做好准备,要进一步讨论与细胞和组织有关的医用品的批准机制,评估器官供体是否要作为转基因动物进行管理的影响。

3、改变野生种群的基因驱动

针对基因驱动,EASAC支持美国科学院最近发布的建议,即:有必要继续恪守承诺在明确基因驱动是否适合利用之前,要分阶段研究评估基因驱动的效果和安全性。研究必须包括严谨可靠的风险评价和公共参与。欧盟研究人员必须持续地与那些基因驱动系统最可能得到应用的国家的研究人员和利益方开展合作。

4、微生物基因编辑

EASAC再次强调此前针对微生物基因编辑的建议,即建设研究能力,推动技能培训,在保护创新和利益共享间达成平衡。针对在受控实验室以外开展基因编辑的问题,EASAC建议评估其影响。针对基因编辑安全性的问题,EASAC建议科学共同体继续发表相关研究成果并向政策制定者提出建议。

5、人体细胞基因编辑

EASAC认可其他科学共同体(如人类基因编辑国际峰会)和欧盟成员国科学院所提出的最新结论:需要加强基础研究和临床研究,遵照适当的法规和伦理规则。如果在研究过程中,人类早期胚胎或生殖细胞经过了基因编辑,则经编辑的细胞/胚胎不能用于建立妊娠。EASAC承认,欧盟委员会不资助胚胎基因编辑研究的决议目前还不可能改变。需要了解体细胞基因编辑的临床应用的风险(如编辑错误)与可能收益,应在现有和不断发展的监管框架内对其进行严谨的评估。生殖细胞基因编辑的临床应用将带来很多重要的问题,包括编辑错误或不完整的风险,预测有害效果的难点在于,既要考虑个人遗传改变也要考虑下一代遗传改变的责任,以及在预防和控制疾病以外进行生物增强可能加剧社会不平等或被强制利用的可能性。在相关的科学、伦理、安全和效果等问题解决之前及达成广泛的社会共识之前进行生殖细胞基因编辑的临床应用是不负责任的。

6、综合问题

1)公众参与。科学家和公众之间应当建立互信。利益相关方如病人、临床医生、农民、消费者和NGOs应当被纳入关于风险和收益的讨论,科学家应当清楚地表述其研究目的,可能收益和风险管理。还需要进行社会科学和人文科学研究来改善公众参与策略。

2)全球公正。基因编辑技术的广泛应用可能会造成可获得该技术服务的人群与不可获得该技术的人群之间的不平等,科学家应当与社会各界一起缩小社会差距,如积极开展知识推广,在全球科学家间建立广泛合作,开放获取相关的工具和教育资源与机会。对欧盟的政策制定者来说,审视欧盟政策对欧盟外部带来的影响至关重要。改革欧盟现有的法规框架、在欧盟内部目标和发展日程间协调一致对欧盟和发展中国家都是非常重要的。                                       (邢颖)



[1] Genome Editing: Scientific opportunities, public interests, and policy options in the EU. http://www.easac.eu/home/press-releases/detail-view/article/new-easac-re.html

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