2025年5月,费城儿童医院的医生们运用CRISPR基因编辑技术成功治疗了一名罕见遗传病患儿。与早期针对常见基因突变的CRISPR(规律成簇间隔短回文重复序列)疗法不同,此次治疗实现了根据患者独特DNA定制的个性化医疗新高度。对于主张生物医学创新用于人类增强的倡导者而言,这再次印证了基因编辑的广阔前景,尽管伦理、政治和安全隐忧依然存在。
人类基因改造的尝试始于1970年代,当时科学家首次掌握将一段DNA从某生物体剪切并连接到另一生物体的技术。该过程缓慢、不精确且成本高昂。后续工具如巨核酸酶、转录激活因子样效应物核酸酶和锌指核酸酶虽提升了精准度,但技术复杂且耗时。
真正的革命发生在2012年,当珍妮弗·杜德纳和埃马纽埃勒·沙尔庞捷成功利用CRISPR——一种天然细菌防御系统。在细菌体内,CRISPR会剪切入侵病毒的DNA并插入自身基因组片段,从而识别并抵御未来感染。两位研究者证实该过程可适配于任何DNA,包括人类DNA,创造出精准可编程的基因突变靶向系统。结合被称为CRISPR关联蛋白(Cas9)的分子剪刀,基因剪切、修饰与替换变得更快捷、简便且廉价。
推进技术的努力遭遇监管审慎与伦理辩论的碰撞。据2023年《麻省理工科技评论》报道,已有逾200人接受过实验性CRISPR疗法。同年11月迎来首个重大法律突破:英国批准福泰制药的CASGEVY用于治疗输血依赖型β地中海贫血和镰状细胞病。耶鲁医学院解释称,依托CRISPR技术突破,"该疗法通过在特定基因上进行'编辑(或'剪切')...重新激活胎儿血红蛋白生成,从而稀释镰状细胞病导致的缺陷红细胞"。巴林和美国数周后相继批准,至2025年中,欧盟及其他多国跟进。
CRISPR技术持续演进。得克萨斯大学奥斯汀分校研究人员近期推出新型疗法,可替换大型缺陷DNA片段并同步修复多重突变,突破传统单点编辑局限。"表观遗传编辑"则利用改良Cas9蛋白在不剪切DNA的前提下开关基因,新型CRISPR系统甚至能将全新DNA直接插入细胞,绕过细胞自然修复机制实现更大范围的精准编辑。
除学术机构外,基因编辑领域正涌现大型企业。据初创公司BiopharmaIQ数据,截至2025年初,美国拥有217家基因编辑企业,欧洲(主要集中于英国和德国)仅数十家,中国约30家。CRISPR治疗公司、Intellia治疗公司和Beam治疗公司位居行业前列。继2015年华盛顿首届、2018年香港第二届之后,2023年伦敦举办第三届人类基因组编辑国际峰会,众多企业与研究团队参与其中。
小型企业亦在创新。异种移植——将非人类器官移植给人类——历史悠久,而CRISPR技术为其注入新动力。2024年,马萨诸塞总医院移植了经CRISPR-Cas9编辑的猪肾脏,移除有害猪基因并添加人类基因。该器官由美国制药公司eGenesis提供。患者术后存活两月后死于无关原因,该公司于2025年完成另一次移植。包括United Therapeutics旗下Revivicor在内的其他企业已启动自主试验,试图重塑器官捐献产业。
CRISPR的快速扩散也催生了超人类主义者与生物黑客群体中的DIY生物技术运动。此类非常规基因实验——常处于标准监管之外的"车库研究"——日益普遍。CRISPR试剂盒可在线订购且价格低于100美元,其体积小、操作相对简易及开源特性使实验协作成为可能。2023年《法律与生物科学杂志》指出:"CRISPR/Cas9等新技术赋予非常规实验者更广泛的基因编辑能力,引发对当前近乎放任的治理模式是否充分的质疑。"
该运动最知名人物之一是前NASA生物化学家乔西亚·扎纳。他于2013年创立The ODIN公司销售CRISPR试剂盒,宣称"帮助人类自我基因改造"。早期技术展示在线走红后,扎纳于2017年直播注射CRISPR编辑的DNA以敲除肌生成抑制蛋白基因促进肌肉生长。
CRISPR的应用早已超越人类实验范畴。2017年,密西西比州犬类繁育者戴维·艾希尝试获取CRISPR技术监管许可,以预防达克斯猎犬膀胱结石倾向,却立即遭遇监管阻力。农业领域则进展顺利:美国初创公司Pairwise已为消费者开发CRISPR编辑沙拉混合物;2024年,跨国生物技术联盟在非洲启动抗旱玉米试点试验。
自CRISPR诞生起,中国便引领创新浪潮。2014年,中国研究人员率先在猴胚胎中应用CRISPR-Cas9;2015年成为全球首个编辑人类胚胎的团队,引发国际关注。2018年,中国科学家贺建奎修改两名人类胚胎DNA使其获得HIV免疫力。尽管婴儿健康出生,该宣布仍引发国际哗然,导致贺建奎2019年获刑三年,中国随之加强人类基因编辑监管。
中国企业与机构正积极拓展国际合作以巩固地位。2025年8月,ClonOrgan参与猪到人类的器官移植;其他中国实体已在CRISPR癌症疗法领域确立早期领先优势。美中仍是CRISPR研究的绝对领导者,部分欧洲国家表现活跃,巴西、俄罗斯、印度及海湾国家亦快速提升能力。2025年4月,巴西启动首例CRISPR基因编辑治疗遗传性心脏病的患者试验。
争议与必然性
全球私营企业、机构、意识形态团体及爱好者的快速采用引发 scrutiny。尽管CRISPR疗法研发成本相对低廉,实际治疗费用仍居高不下。"设计婴儿"概念引发社会忧虑:富裕家庭可能为子女免疫疾病或选择基因特征,加剧不平等。例如贺建奎案中,胚胎CCR5基因删除虽为预防HIV,但因CCR5与认知的关联,可能同时提升智力与记忆力。
安全隐忧同样突出。非预期下游突变("脱靶效应")可导致基因缺陷或染色体损伤。2024年瑞士科学家记录此类问题,凸显可遗传改变的风险。即便曾被认为非必需的DNA序列也可能具关键功能,编辑或对人类进化产生不可预见后果。
2015年,一批顶尖科学家提议全球暂停可遗传基因组编辑,但研究仍在推进。2019年非洲释放经基因改造的绝育蚊子测试种群控制;2020年伦敦帝国理工学院证实,"创造更多雄性后代的改良在实验室成功消除疟疾蚊群"。
如同所有新兴技术,CRISPR疗法正引发重大法律争端。例如Broad研究所持有CRISPR在人畜细胞应用的专利,而加州大学伯克利分校拥有原始试管版本专利,最终2022年裁定解决。"美国专利商标局审查委员会裁定,CRISPR-Cas9基因编辑在人畜及植物细胞的权利归属麻省理工与哈佛Broad研究所,而非伯克利,"加州校友会网站文章声明。
生物安全与武器化担忧制约CRISPR更广泛应用。美国前国家情报总监詹姆斯·克拉珀多次警告,包括CRISPR在内的基因编辑可能成为大规模杀伤性武器。其易用性持续引发对病原体操控、人群疫苗抗性制造,乃至士兵认知与体能增强的恐惧。
然而技术前景过于重大不容忽视,特朗普政府官员对此高度关注。副总统J.D.万斯当选后曾积极评价CRISPR镰状细胞疗法。其他政府成员与该行业存在财务关联,披露文件显示罗伯特·F·肯尼迪 Jr.计划在就职前剥离CRISPR治疗公司AG和Dragonfly治疗公司的持股以避免利益冲突。
新型CRISPR工具如碱基编辑和先导编辑彰显技术持续潜力。2025年,斯坦福研究者与合作者将这些工具与人工智能结合进一步增强能力。随着企业机构整合加剧,开源实验室或推动监管严格的企业与官僚组织难以企及的创新前沿。
CRISPR共同发明人珍妮弗·杜德纳在2017年著作《创造的裂隙》中写道:"终有一日,我们或视不使用种系编辑来减轻人类痛苦为不道德。"鉴于治愈更多疾病的潜力,一些人主张即便存在伦理异议,也有道德义务减少可避免的痛苦。尽管企业拥有巨大经济动力将疗法推向市场,但政府监管、私营竞争及CRISPR专利到期(将扩大获取渠道并降低成本)仍不可或缺,方能确保技术红利广泛共享。
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