Crisper基因编辑

在2017年，贺建奎招募到了8对男方患有艾滋病，女方不患有艾滋病的夫妇参加编辑实验。贺建奎想要通过crisper基因编辑技术编辑胎儿的基因，使得胎儿天生就具有抗艾滋病的能力。可是从科学角度来讲，贺建奎最后并没有成功，同时也得到了三年有期徒刑。

对于此事的评价，人们也是众说纷纭。而其中很大一部分的声音都认为贺建奎触犯了法律以及伦理道德的规范，也有不少人因为近些年来如此突飞猛进的基因技术而感到惶恐不安，其中绝大多数的声音都来自人们的饭后闲谈。那对于我们而言，我们应该怎样从生命科学角度来看待这件事情呢？

首先，我们需要明白艾滋病的致病机理究竟是怎样的。这样我们才可以明白贺建奎究竟是如何通过改变基因的方式可能使得胎儿具有天生免疫艾滋病的超能力的。

艾滋病病毒也就是HIV病毒，其主要攻击和破坏人体的CD4+T淋巴细胞。这些细胞在人体免疫系统中起着关键作用，而HIV通过其外膜上的脂溶性糖蛋白gp120与CD4+T淋巴细胞表面的CD4受体结合，进入细胞并破坏它。随着CD4+T淋巴细胞的减少，人体的免疫功能逐渐下降。这使得患者容易受到各种病原体的感染，并发展为严重的机会性感染或肿瘤。

而贺建奎之所以通过基因编辑的方式使其拥有天生的抵抗艾滋病的能力，是因为Cd4受体本质上是一种蛋白质，而蛋白质的合成需要相应的DNA作为模板，转录产生RNA，再由RNA进行翻译，最终合成相应的蛋白质。因此没有相应的cd4的基因也就无法合成相应的cd4受体，而这就使得hiv病毒无法侵染宿主的淋巴细胞。

根据此原理，贺建奎的方法好像是可行的，通过十分前沿的科技技术就可以彻底解决一直困扰人类多年的hiv病毒，但为什么最后没有达成这样的目的呢？

要想解决这个问题，我们就需要明白究竟何为基因编辑？

在上世纪80年代，莫伊卡在古菌体内有一段非常奇怪的DNA，在这段非常奇怪dna是由不断重复交替出现的30个随机碱基序列和36个固定的碱基序列，并具有一定回文结构的规律重复序列。莫伊卡将其称为规律间隔重复的短片段。他也在其他古菌体内发现了类似的现象。

那如此具有普遍性的规律间隔重复的短片段究竟是做什么用的呢？

我们可以先在浩瀚的基因库中，用这些dna和基因库中dna进行对比如果我们可以找到与之完全相似的dna序列，我们也就可以推测这些碱基序列的作用了。

莫伊卡将那些随机的碱基片段和库中的基因相比，他发现这些碱基片段竟然全部都和病毒的基因匹配。因此我们就可以基于此提出一个大胆的假说：

当病毒首次入侵细菌时，细菌会将病毒的部分dna序列记录到自己专门用于记录病毒dna的数据库当中，也就是我们前面提到的这些规律间隔重复的短片段中的随机碱基。当这个病毒下次再来入侵细菌时，细菌就可以利用自身该数据库中的dna作为模板，复制出相应的rna，也就是向导rna，向导RNA可以引导着Cas蛋白，在细胞质当中寻找与rna相匹配的dna，也就是病毒的dna。而cas蛋白作为一种内切酶则会把病毒的DNA切碎，而实现自己的免疫。而这就被称为crisper系统。

那这样的crisper系统究竟和基因编辑有什么关系呢？

通过上面的crisper系统的运作原理，我们发现 cas蛋白可以依据向导RNA而找到指定的需要切断的对象。因此我们就可以以我们需要去除或者替换的目标dna序列为模板制作出大量与之对应的rna，再将这些r a全部注入细菌体内，这样细菌体内的cas蛋白就会与这些向导rna结合，并把细菌自身与之相对应的那段DNA切除。但是细菌自身的dna作为十分重要的遗传物质，并不是随随便便就可以被篡改的。所以在细菌当中自然还有一套非常完备的防止 dna被随意篡改的系统。也就是说当 cas蛋白把细菌自身的dna切断后，Dna又会将自身缺失的地方重新补回来。

我们又该如何真正的改变这个基因呢？

有一个事实对于我们而言十分有利，就是在Dna的复制过程极有可能产生错误。当产生了错误之后就有一定概率导致整段DNA都成为一段乱码，也就相当于我们删除了这一整段的dna。但我们不仅要删除基因，我们还要实现精确的基因插入和替换，也就是我们需要给dna提供一个我们自己想要的修复模板，让dna最终修复成我们想要的样子。

于是我们就可以在像细菌中注入向导RNA和Cas蛋白的同时向其中注入大量我们与我们目标DNA结构极其相似的 Dna。细胞就会以此为模板修复被损坏了的dna。这样我们就实现了对基因的编辑。

那为什么这个方法到了那对双胞胎那里就没有办法很好的发挥作用了呢？首先双胞胎和细菌的最大差别就是一个是多细胞生物且是真核生物，而另一个则是单细胞生物且是原核生物。真核生物和原核生物的差异就是一个有以核膜为界的细胞核，而另一个真没有。所以对于原核生物而言，在细胞质当中的向导rna以及cas蛋白就可以随意地接触到dna并将其切割，但是有了细胞核保护了原核生物的DNA，就需要我们在向导RNA以及cas蛋白上加上某种特定受体，使得它可以通过细胞核膜进入细胞核接触dna，并将其切断。

而单细胞和多细胞的差异则是这件事情无法实现的最根本的原因。

在我们人体中虽然只有一套遗传物质，但是这套遗传物质却在每一个细胞中都有一份备份。所以我们通过基因编辑改变的基因仅仅是部分细胞中的基因，我们没有办法改变我们整个人体当中携带的所有遗传物质。所以在那对双胞胎体内，只有部分细胞具有天生抵抗艾滋病的能力。

除此之外，实验也发现crisper基因编辑技术，在实践的过程中可能就有一定脱靶的风险，而脱靶就有可能会影响到细胞当中的其他基因，就会产生更多的问题。比如细胞内的原癌基因和抑癌基因发生突变，就会导致细胞癌变。

另外 Crisper基因编辑技术还并不是很成熟，我们也没有足够的实验来证明crisper基因编辑技术，对人体没有其他的副作用。

那么回到贺建奎这件事件本身，我们究竟应该如何看待这件事件，应该如何看待这个事件背后的crisper基因编辑技术呢？

我认为贺建奎事件本身是不恰当的，他并没有在实验前做足够多对于结果的预设及风险的考虑。贸然的实验，对于那对双胞胎以及那对夫妇而言，这都是极其不负责任的行为。而对于 Chrisper基因编辑技术本身，我们应该如何看待他呢？

Crisper作为一项科学技术，其本身仅仅作为一个工具，能帮人类更好的探索生命。但与此同时， Whisper基因编辑技术也可以使得人类触碰甚至掌握生命当中极为根本的物质—一基因。这样技术一定会在一定程度上与社会传统伦理道德产生冲突，甚至颠覆这些。那我们究竟是要固守传统的伦理道德，而停止我们对于生命进一步的探索，还是不顾一切的发展科技呢？我们作为人类对于生命以及对于世界的探索都出自于人类的好奇心以及强大的理性，而我失掉了这样的好奇心，不但科学止步不前，人类也会变得麻木。如果失掉了理性，那么人类的独特的理性的光辉将不复存在。而如果我们为了科学的发展全然不顾传统伦理道德，不加反思的发展科学，最终也必然酿成我们无法承担的灾祸。所以在这二者之间，我们必须找到一个平衡，而这个平衡则需要我们在不断反思，既反思我们科学的发展，也反思我们固守的那些传统伦理道德是否也需要修正。