“基因编辑脱靶”检测难
①小女孩麦蕤出生后不久,就不幸被一种遗传疾病折磨,医生告诉她的父母:像这种单基因遗传疾病,人类还有很多种,常见的有血友病、白化病等,现在科学界和医学界尝试用基因编辑解决人类存在的约7000种这样的疾病而对于麦蕤的治疗,医生正是准备利用基因编辑技术“剪去”那个令她承受病痛的“坏基因”。医生所说的“基因编辑技术”,将是未来医院经常使用的一种医学操作。
②医生向麦蕤的父母亲人介绍说:基因编辑是一种能够对目标基因进行“改变”的医学技术,它像一把“手术刀”,可以对特定DNA片段进行移除、植入等。科学家和医生利用比较成熟的基因编辑技术,可以进行“删除”“复制”“粘贴”等基因编辑操作。同时,医生还声明,基因编辑也有失手的时候,存在一定的风险性。
③基因编辑如果夫手,即称为“基因编辑脱靶”。就像我们在用阻击枪进行射击的时候,对目标设定了靶心,虽然射击前进行了充分的瞄准,但是打出去的子弹却没有射在应有的位置,而是打到了心之外,有时甚至打到了目标之外,造成脱靶。导致“基因编辑脱靶”的原因,存在两种可能:第一种可能是需要编辑的基因没有成功编辑,第二种可能是错误地编辑了不该编辑的基因。
④基回脱靶的存在,让人们产生了忧虑:随着人类的基因编辑能力越来越强大,会不会由于基因编辑脱靶而导致绿巨人那样的怪物出现?这样的担忧并非多余,因为脱靶的基因编辑操作,很可能会制造出类似“绿巨人”的怪物基因序列。
⑤在基因编辑应用中,如果被编辑的对象是植物或实验用鱼类、小鼠等小动物,那么即使编辑出错,只要及时发现并及时将其彻底销毁,一般不会对人类世界造成危害。但如果是对人类进行基国编辑,即使是极小概率的“脱靶”也可能会造成很大的问题,因为你不可能把一个活人销毁,即使是已经在他(她)身上发生了基因编辑脱靶,也要让其继续生存,这样其身体中存在的改变后的基因序列,会不断发挥作用,可能会出现意想不到的结果。
⑥问题来了,如果能够及时发现基因编辑脱靶的问题,然后进行再次基因编辑,消除基因脱靶的错误后果,直至达成基因编辑的理想结果,是不是就安全了呢?答案是基本肯定的。这样一来,对基因编辑是否脱靶进行检测,就成为科学界需攻克的一项课题。
⑦科学家经过长期的研究后发现,在进行基因编辑的过程中,检测是否发生了基因编辑脱靶,是非常困难的。对于这个问题,一位基因遗传学专家作出了解释。
⑧“人们提出过多种检测基因脱靶的方案,但是,都不太适合检测单核苷酸的差异。”对此,他以电脑文本的编辑打比方说:“我们在编辑一段文本时,如果删除一个字,那么应该如何确定编辑后的文本跟预想的一样呢?理想情况下,需要跟编辑前的一个原始文本进行比较。”
⑨那么同理,在基因编辑中,科学家将样本细胞分成两组,一组做基因编辑,一组不做,最后再测定两组细胞的基因序列。此时,除了被确定编辑的目标基因发生变化外,被确定无需编辑的其他基因在理论上应该是相同的,如果这部分基因出现了差异,就有可能是基因编辑脱靶导致。
⑩“但是个体生命是非常复杂的,由于单核苷酸多态性,我们找不到一个明确的原始样本进行比较,这也是生物多样性的特点决定的。”这位专家说。
⑪另外,在进行基因测序时需要大量样本,需要将祥本细胞进行体外扩增,也就是大量复制。而在扩增过程中,又会带来一定概率的DNA突变,如此一来,进行基因测序虽能获得检测结果,但在对结果的分析中会难以分辨到底是发生了基因编辑脱靶,还是发生了基因突变。
⑫所以,对于基因编辑脱的检测,目前在理论上是可行的,但是在实践中却很难操作。对此,科学家们并未放弃,他们仍在继续探索,直到找到一种能够准确测定基因脱靶的方法为止。
(节选、改编自《源科普短文》)
【小题1】检测基因脱耙为什么非常困难?请从文中概括原因。