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基因灭虫是否好梦一场,基因灭虫引起社会质疑
来源:克雷舒虫害防治中心 更新时间:2016-01-06 点击:12
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        多种转基因作物已经利用 RNAi 来自行抑制作物的基因。其中包括能产出更健康的豆油的大豆和一种不会变成褐色的苹果,后者看来已接近获得联邦政府的批准。这项技术还被用于通过转基因来让木瓜等作物产生病毒抗体。
        但是一般情况下,这些农作物都是利用改变DNA的手段来发展出来的。人们知道这种办法有用,只是当时还不知道它与 RNAi 技术有关。孟山都能杀死根虫的新玉米品种,是首批通过改变基因来产生双链 RNA 的农作物之一。有了双链 RNA ,就可以使一种叫做Snf7的基因停止活动,这种基因对于根虫体内的蛋白质运输至关重要。孟山都总部位于圣路易斯,它希望能在2020年前把这种叫做SmartStax Pro的玉米推向市场。
然而,有些科学家也呼吁人们应该提高警惕。农业部的两位昆虫学者在去年发表的论文中说,因为很多生物体都有同样的基因,所以 RNAi 杀虫剂可能会对其他虫类造成伤害。
例如,肯塔基大学(University of Kentucky)和内布拉斯加大学(University of Nebraska)的科学家通过实验室研究发现,旨在使一种根虫类的基因失效的双链 RNA 也对瓢虫的基因造成了影响,并造成了这种益虫的死亡。
        中国南京大学2011年的一篇论文也引起了人们对它给人类健康所造成的影响的关注。他们表示,从食用过某种大米的人类和老鼠的血液中,可以检测出这种米自然产生的 RNA 成分,这种成分甚至还会对控制胆固醇的基因产生影响。这种交叉影响相当令人不可思议,因而受到了怀疑。随后至少有三项研究对这些结果进行了挑战。
国家环境保护局的科学家在为周二的会议准备的论文中说, RNAi 体现了“生态风险评估所面临的独特挑战,这些挑战是传统化学杀虫剂评估所不曾遇到的”。
        这个想法听起来简单诱人:通过在一群动物中间迅速散布一种基因,可以阻止其传播疾病,或者直接杀死如农业害虫等物种。但美国国家科学院、工程院和医学院(NAS)近日在华盛顿特区主办的一次研讨会上明确表示,这种概念的核心,即基因驱动技术当前仍然面临各种科学和监管上的不确定性。因此,基因驱动技术的产业应用依然“任重而道远”,英国伦敦帝国学院人类遗传学家Austin Burt说。
        过去3年来,一种叫作CRISPR-Cas9的技术(可通过DNA剪切技术治疗多种疾病)已经使科学家的精准医疗能力发生了一次改革,即通过改变多个器官的DNA进行精准医疗。这种技术成本低廉、便于操作,并且在几乎所有物种测试中均有成效,它正在推动另一种叫作基因驱动的技术被应用于大量生物体中。因为基因驱动可以把偏差遗传改变为支持某些特别的基因,这种基因改变如果被引入一个物种内的一些群体,就会迅速在该物种内蔓延。如果基因驱动能够控制繁殖或是在一定程度上控制该物种的生存,那么从理论上说,它就能够让该物种灭绝。
        去年,华盛顿大学生物学家曾提出把CRISPR-Cas9基因驱动技术应用于消灭一些入侵物种,从而保护那些濒危物种。一些科学家立即呼吁增强对这种技术的管制,因为一旦被放行,那么一次基因驱动将很难被停下来或是被逆转。今年7月,遗传学家表示,基因驱动技术几乎可以百分之百地让色素突变基因在实验室中的果蝇群体之间传播,这增加了基因驱动技术带来的恐慌。
NAS组织了一个委员会评估这一技术,该委员会组织了4次关于基因驱动研究的科学、伦理和监管信息研讨会,此次在华盛顿举行的会议为其中的第二次。援救人员讨论了现有监管和伦理框架是否足以指导和管制基因驱动技术的发展,会议报告称,目前仍须了解更多关于基因驱动技术的生态效应、基因驱动目标的具体性以及研究人员在某个种群之间进行基因改变的有效性。“很明显,关于这个系统,我们知道的是如此之少。”弗吉尼亚理工学院暨州立大学分子遗传学家Zach Adelman说。但Burt表示,考虑到目前基因驱动技术仍处于早期研究阶段,因此NAS有充分的时间就这个问题理清头绪。
        在报告中,Burt和一些科学家还强调了基因驱动技术可能不如一些人想象的那样有用或是吓人的原因:
        目前尚未证明CRISPR-Cas9基因驱动改变会在某物种中延续许多代。
        生物学家表示,目前几乎没有任何生物能够作为代表,用来预测一种基因改变或一种物种消失带来的生态效应。
        在基因驱动技术被应用于野生物种之前,CRISPR-Cas9基因编辑技术需要变得更加精确,而不只是像现在实验室中的精确度一样。
        现在可以做的并不是利用基因驱动技术让蚊子灭绝,而是应该采取一种在生态上更为安全的方法,如改变蚊子的基因,使其不能向人类传播疟疾病原体。
        一种更加有效的“故障自趋安全”策略是,让这种基因驱动技术在影响某物种数代之后能够逐渐消失,或者研究人员可以决定他们是否需要停止一种基因的扩散。
        在启动某项基因驱动技术之前,应该密切地研究哪些动物存在跨物种繁殖现象。
        尽管一些研究人员争论称,当前诸如重组DNA的规章等监管措施和一些机构的审查委员会已经足以监督基因驱动技术,但是一些人则认为基因驱动技术是一种完全不同的技术,其核心不仅仅是改变并传播一个突变基因那么简单,波士顿学院生物技术国际条约研究专家David Wirth说:“因此拥有统一的标准非常重要。”
        正如来自泰国、非洲和危地马拉的一些参会人员所说的那样,让当地人拥抱基因驱动技术仍然需要相当长的时间和过程。“并不是说我们只要获得了这种技术就能立即投入使用。”来自华盛顿特区智库伍德罗·威尔逊国际学者中心的Todd Kuiken说。
        今年12月,NAS将组织一次关于另一种CRISPR-Cas9技术(编辑人类胚胎基因)的高峰论坛,这次高峰论坛从某种程度上说是在把已经冲出大门的脱缰野马拉回来。这种情况的严重性与基因驱动技术又不可同日而语,为此,NAS的审查“来得正是时候”,Kuiken说。
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