哥伦比亚大学的科学家以空前的精确度编辑了早期人类胚胎的DNA，这一发展可能有一天帮助在出生前修复致病突变，但也重新唤起了人们对"工程化婴儿"的长期担忧——即为选定特征而设计的婴儿。
这项研究由遗传学家迪特·埃格利(Dieter Egli)领导，使用了一种称为"碱基编辑"(base editing)的新技术。与早期切割DNA的CRISPR方法不同，碱基编辑允许科学家更谨慎地替换单个基因字母。简单来说，它的工作方式不像从书中剪下一页，而更像是纠正一个打字错误。
埃格利告诉《纽约时报》，这些发现应该引发关于修改胚胎DNA利弊的更广泛公众讨论。"作为一名科学家，你可以为讨论提供数据，但随后基本上你就停下来，让其他人接手，"他说。
该研究已在线发布，目前正在接受科学期刊的发表评审。
哥伦比亚团队做了什么？
研究人员在父母捐赠的受精卵和两细胞胚胎上使用了碱基编辑。他们针对了两个基因——PCSK9，该基因可能携带与高LDL水平和心脏病风险相关的突变，以及HBG，该基因指导胎儿血红蛋白的产生。
研究团队成功改变了这两个基因。在某些实验中，同一个胚胎中的两个基因都被改变了。
与早期CRISPR实验的重要区别在于，研究人员没有发现以往在胚胎DNA被切割时所见的广泛损伤。
为什么这与CRISPR不同？
CRISPR在2012年后成为一种重要的科学工具，因为它允许科学家剪除DNA的特定片段。后来它带来了医学进步，包括2023年获得美国批准的镰状细胞贫血症治疗。
但CRISPR并不完美。有时它会错过目标或剪切错误的遗传物质。在胚胎中，这种风险尤为严重。
埃格利自己早期的工作说明了原因。2020年，他的团队在携带EYS基因突变的胚胎上使用了CRISPR，该基因会导致遗传性失明。希望是胚胎会使用健康的副本作为指导来修复有缺陷的基因。
这只在一些胚胎中发生。大约一半的情况下，修复失败。一些胚胎失去了大段DNA，而一些则摧毁了携带EYS基因的整个染色体。埃格利将这一结果描述为具有"绝对灾难性的后果"。
碱基编辑技术由哈佛遗传学家大卫·刘(David Liu)及其同事于2016年创建。与剪除DNA片段不同，碱基编辑器会在一条链上做微小的切口，并引导细胞修复突变。
新方法完美吗？
不完美。新方法避免了CRISPR所见的大规模损伤，但它并不完全有效。
有时碱基编辑分子无法找到目标DNA。这意味着胚胎中的一些细胞被编辑，而另一些则没有。这样的胚胎被称为"嵌合体"(mosaics)。
这基本上意味着胚胎变成了基因混合体，而不是在所有细胞中携带单一的干净变化。如果这样的胚胎发育成婴儿，可能会导致医疗问题。
埃格利告诫不要假设该技术已准备好用于临床。"我们不是说这将在明天用于诊所，"他说。
为什么专家们仍然持谨慎态度？
俄勒冈健康与科学大学的生育专家葆拉·阿马托(Paula Amato)博士没有参与这项研究，她称该方法"有希望"，但表示最终结果必须在期刊发表时进行检查。
维克森林大学的生物伦理学家安娜·伊尔蒂斯(Ana Iltis)警告说，安全检查需要超越对受损染色体的寻找。"一些潜在的有害影响可能要到出生后才能显现，"她说。
这一担忧是胚胎编辑辩论的核心：在胚胎阶段进行的基因改变可能以科学家无法立即检测到的方式影响未来的孩子。
为什么这对体外受精(IVF)可能很重要？
基因组学公司(Nucleus Genomics)的首席临床官内森·特雷夫(Nathan Treff)是该研究的合著者，该公司筛查IVF胚胎的遗传疾病，他表示修复胚胎中的致病突变可以帮助使用IVF的人。它可以让他们植入可能原本会被丢弃的胚胎。
"在达到这一点之前还有很多工作要做，但这项研究让我们更接近，"他告诉《纽约时报》。
基因组学公司将支持埃格利研究的下一阶段。即将进行的研究将寻找避免嵌合胚胎的方法，并将在包含约100个细胞的胚胎上测试碱基编辑，这是生育诊所通常冷冻和测试胚胎的阶段。
为什么存在"设计婴儿"的争论？
担忧的是，旨在修复致病突变的技术也可能被用于选择期望的特征。
基因组学公司筛查IVF胚胎的数千种遗传疾病，并对心脏病和糖尿病等疾病的风险做出预测。它还研究与身高和智力等特征相关的基因。
该公司在11月因纽约市地铁广告而引发争议，广告告诉通勤者"拥有你最好的宝宝"。遗传学家批评其对智商等特征的预测准确性低。批评者指责该公司推广生物技术版本的优生学，而该公司拒绝接受这一指控。
加州大学伯克利分校的遗传学家费奥多尔·乌尔诺夫(Fyodor Urnov)没有参与这项研究，他表示，常规IVF筛查比使用存在许多未解问题的新技术更有意义。
"我们是继续安全有效地进行自1978年以来已经进行了1500万次的操作，还是尝试一种我们永远无法真正消除风险且风险明确的技术？"他问道。
乌尔诺夫还警告说，这种方法可能会吸引那些希望增强特征而不仅仅是解决遗传疾病的人。他说，这可能会给"婴儿改进者"提供一本"如何越过伦理界限的实用手册"。
那么，"工程化婴儿"会成为下一个吗？
不会立即实现。研究表明，科学家可以比以前更精确地编辑胚胎DNA，但也表明该方法尚未足够可靠，无法用于临床。
目前，哥伦比亚的实验是一项科学进步。尽管如此，它让世界更接近一个科学本身无法回答的问题：如果胚胎DNA可以被改变，谁来决定这种力量应该走多远？
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