新兴技术的伦理风险与科学家的社会责任

新兴技术的伦理风险与科学家的社会责任

——以基因编辑技术CRISPR/Cas9为例

摘要

本文将以基因编辑技术CRISPR/Cas9为例，探讨新兴技术的伦理风险。并从责任伦理的角度分析科学家的社会责任。

关键词：基因编辑、伦理风险、责任伦理、科学传播

引言

基因组编辑技术是一种靶向基因修饰技术，能够实现对基因定点敲除和外源基因定点整合。基因组编辑技术经历了三代技术发展，即锌指核酸酶（zink finger nucleases，ZFNs）、转录激活子样效应因子核酸酶（transcription activator-like effector nucleases，TALENs）和规律性重复短回文序列簇与Cas19蛋白（clustered regularly interspaced short palindroicrepeats，CRISPR/Cas9）[1]。在医学领域基因编辑技术的应用前景光明，但是基因调控机制的复杂性使得基因编辑存在很大的不可预知的风险。出于对非治疗性应用的担心，基因编辑尤其在生殖系细胞编辑方面也一直备受争议。为方便讨论，本文将主要探讨基因编辑技术CRISPR/Cas9在人类基因组编辑方面的伦理问题。 1基因编辑中的伦理问题 1.1技术风险与收益的权衡

目前在基因治疗临床前研究方面，CRISPR/Cas9技术取得了一系列进展。美国研究者利用CRISPR/Cas9技术成功编辑了T细胞表面的驱化因子受体CXCR4，使其蛋白质丧失功能并关闭PD-1分子，发现了治疗癌症和艾滋病的新手段[2]。Lin[3]等利用CRISPR/Cas9敲除诱导多功能干细胞CCR5基因中的32bp序列，用HIV-1病毒感染并培养16天后发现编辑后的细胞中未检测到HIV-1病毒，结果表明CRISPR/Cas9可用于艾滋病治疗。Cas9打靶位点选择的唯一要求是PAM序列3’端20bp的靶序列的存在，但这种PAM的要求在人类基因组中并没有很严格限制打靶的范围[1]。脱靶效应的存在极可能引发细胞的不可逆性变异，引发新的癌症。此外，很少存在单一功能的基因，基因编辑也会带来难以预料的副作用。上文提到的删除CCR5基因可用于治疗艾滋病，但也会大大增加感染西尼罗河病毒的风险[4]。

Jennifer Doudna[5]认为，为确保基因编辑技术的稳健前进首先需要解决基因 1

Caspase的简称，即含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶

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编辑技术的安全问题，即采用用于测量基因组编辑效率和脱靶效应的标准方法，使得研究人员能够更容易地比较和评估不同实验的临床意义。各研究团队也在极力研究提高基因编辑技术的安全性。Slaymaker[6]等使用结构引导的蛋白质工程改善化脓性链球菌Cas9（SpCas9）的特异性。使用有针对性的深度测序和无偏见的全基因组脱靶分析，评估人体细胞Cas9介导的DNA断裂，证明了“强化专一”SpCas9（eSpCas9）的变种减少脱靶效应，提高了基因编辑精确性，随后的试验后也没有出现剪切错误的情况。虽然，研究显示CRISPR/Cas9脱靶问题在逐渐得到解决，但仍需深入了解基因编辑技术风险和潜在利益，在风险和利益间寻找平衡点。必须明确所敲除基因的功能作用，避免出现在敲除治病基因的同时增加其他疾病的患病风险。由于临床应用2主要是针对接受治疗的个体，有必要在在现有的基因治疗的监管框架下对基因编辑的临床应用进行适当且严格的评估[7]。同时，受试者也应被告知潜在的风险与收益及所用的风险评估方法和标准。 1.2知情同意下的隐患

2015年11月，科学家利用CAR-T 技术成功治愈了一例急性淋巴细胞白血病患者，也是首例接收体内基因编辑治疗患者[8]。美国科学家也于近日宣布将首次尝试利用CRISPR/Cas9技术在人体内对细胞基因进行改造用以治疗血友病B患者[9]。张新庆[10]统计了1990~2009年间全球基因治疗临床应用情况，发现60%的治疗方案处在临床Ⅰ期阶段，只有不到5%处于临床Ⅲ期阶段。而CRISPR/Cas9技术出现于2013年，临床研究刚刚起步，发展为成熟的治疗方法尚有很长一段路要走。“研究”和“治疗”是两个截然不同的概念，当两者发生混淆时，不可避免的会产生知情同意过程中的“治疗性误解”问题。现实情况中也往往存在用“临床治疗”代替“临床试验”的问题。不同于研究者，受试者本身对各临床阶段的安全性和目的并没有清楚地认识，存在从研究中获取治疗利益的侥幸。从而忽视了基因编辑技术不成熟可能会对其身体造成的伤害。

同时，资源是否有效分配也值得关注。在选择临床研究对象时，是否存在偏好性的选择不同阶段疾病的患者，是否充分尊重了重晚期患者的人权问题。 1.3生殖系细胞编辑的问题

不同于体细胞编辑只对个体产生影响，生殖系细胞（精子、卵子和早期胚胎细胞）编辑在影响个体的同时也会对子孙后代产生影响，可能会改变人类的遗传轨迹。黄军就[11]等利用CRISPR/Cas9首次对人类胚胎基因进行编辑曾在国际上引发广泛争论。

对于生殖系细胞编辑的主要关注点在于其可以治疗一些单基因突变引发的遗传性疾病，比如亨廷顿氏病、囊肿行纤维化和地中海贫血病等。但这些单基因突变疾病在基因编辑发展到可进行临床应用并达到安全有效时，有理由相信该类

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临床应用包括临床治疗和研究

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疾病完全可以预防，生殖系基因编辑并不是预防遗传类疾病的首要选择。而多基因遗传疾病，由于多基因编辑的不可预知性，在治疗和预防方面基因编辑则显得无能为力。从进化论的观点来看，虽然有些基因具有致病作用，但其并没有在人类演化的进程中被剔除，这也说明基因编辑不能一编了之，对待生殖系细胞更应慎重。最具争议的则在于利用CPISPR技术进行非治疗性的人体强化，比如借此增加身高、智力等。富有人群也可能寻求改造自身基因，谋求“定制婴儿”。同时，基因编辑中极易出现基因的不完全剪切，由此可能产生嵌合体胚胎，其处理问题也涉及许多生命权的考量。生殖系细胞编辑意味着人类在进化中掌握了自主性，此举会给社会和自然发展造成何种混乱也是值得关注的问题。

一项针对39个国家的调查显示，有25个国家通过立法禁止生殖系细胞基因修饰，中国等通过文件禁止相关研究，美国并没有立法禁止，如图1。日前结束的人类基因组编辑国际峰会也对此问题达成共识，声明称出于生殖目的的基因编辑是不负责任的，但认为应进行临床前的基础性研究[7]。在进行更充分的讨论前，理应对此审慎。

Fig1.基因编辑态度调查

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1.5基因编辑伦理审查的体制化

目前，国际上对于基因编辑伦理问题的讨论刚刚开始。学界的共识是“在规范基础下谨慎发展和完善该技术和开展相关基础研究。”[12]在我国，科技部、卫生部先后出台了一系列涉及人体研究的政策法规，但相关行政单位分立，缺乏国家层面的统一监管机构。而且相关法规主要关注点在于技术标准和操作规范，对于伦理的关注力度尚有欠缺，有必要在日后加大政策在伦理层面的关注力度。

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引自威斯康星大学Alta Charo教授发言PPT

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伦理审查方面，我国较为国内外所诟病的是缺乏健全的伦理审查机制。公众和学者普遍质疑监管机构对于政策的执行力，对审查机制是否真正落实、是否存在走过场的问题存有疑虑。其次，各级伦理委员会成员构成混乱，多与研究机构存在交叉，部分成员对伦理准则和法规了解不够，水平参差不齐。伦理委员会方面除需加强人员培训和伦理意识外，人员的构成也需要经过仔细的筛选，确保机构的专业性和公正性。另外，也亟需成立直接向国务院负责的国家级伦理委员会，专门负责相关伦理问题。 2科学家的社会责任

从早期的关注科技与战争的《迈瑙宣言》、“帕格沃什会议”到关注DNA重组的阿西洛马会议，科学家越来越关注自身的社会责任，并不断地通过科学共同体约束自身的行为。《科学家宪章》曾对科学家的社会责任作了明确概括[13]。第180次香山会议曾对生命科学研究中的科学家的社会责任进行了讨论，会上提出科学家应反对在伦理上采取双重标准，警惕“致毁知识”，并负担起科学家的传播责任[14]。近期的基因组编辑峰会上，与会学者也就基因编辑技术带来的社会问题进行了讨论，并达成共识。基因编辑需要科学家以负责任的态度进行研究，并承担起相应的科学传播责任，使公众能够充分、全面了解这一技术。 2.1基因编辑的责任伦理解读

韦伯的责任伦理的基本准则为：考虑为行动的可预见性担当责任。即强调责任主体需要对自己的行为负责。据此，在科学研究层面可将科学家的社会责任分为两类：一是为自身研究负责，二是为其社会行为负责。

科学家需要对自身的研究行为负责，在研究结果可能对人类产生危害时，应自觉限制或终止研究。基因编辑技术目前尚不成熟，临床研究中存在很大风险，极易对受试者产生不可逆的二次伤害。首次对人类胚胎基因编辑的研究显示，其成功率只有三成[11]。出于技术不成熟的考量，中山大学的研究团队也终止了相关研究。公众最为关心的问题之一便是基因编辑技术会否被用来进行生命修改，所以科学家必须约束自身行为，避免出现此类引发社会不公的问题。

科学家要对其社会行为负责，有必要将研究中预见性的危害向公众告知。基因编辑技术最终的目的是利用该技术实现对疾病的精准治疗。但基因本身调控机制的复杂性、基因功能的多向性，使得基因编辑治疗本身就存在很大问题。即便将来可以解决诸如脱靶效应等技术问题，但预测基因改变所带来的其他效应仍很困难。遗传类疾病治疗时，不可避免的会将修饰基因序列转入人类种群，这将不单单对个体产生影响，也必然会对整个社会造成影响。因此，科学家在约束自身行为的同时，也应向公众普及基因编辑技术潜在的社会风险，使得公众对基因编辑技术存在理性的认识，从而避免诸如干细胞治疗中的种种乱象[15]。

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2.2科学家的传播责任

半月前，崔永元与中国农业大学学生的微博骂战再次将转基因推到了风口浪尖。纵观数次关于转基因的论战，相关领域科学家总是鲜有发声，而微信朋友圈、微博等普通民众直接获取信息的渠道也充斥着各种转基因有害的言论。今年，中央文件将转基因科普纳入到了政府工作规划中，而至今也鲜见各类较为科学的观点向民众普及。作为科学的第一发现者，科学家对相关科学内容有着不可辩驳的发言权，而实际上由于传播意识淡薄、缺乏激励机制和不注重与媒体的沟通，科学家在科学传播中往往缺位，公众不得不接受经过媒体二次加工后的知识，因此也极易对新兴技术存在误解。

基因编辑技术作为一种新兴技术，由于其对基因的直接操作，更容易引起人们对科学家制造新物种的担心。科学家不应只专注于实验研究，也应该积极回应公众关心的问题，以公众能理解的方式向公众普及基因编辑技术的知识而不是只依赖于媒体。同时也应该积极地与政府和媒体交流，以便在出现各类问题时能够及时地消除民众的恐慌。

科学家在进行科学传播时往往是出于所在专业的视角进行解读，也存在为了获取支持而对所传播信息进行选择性呈现的情况。因此，公众无法对科学有一个全面的了解。基因编辑技术不能单靠生命科学领域的科学家普及相关的专业知识，也需要社会科学家、伦理学家和卫生工作者向大众普及社会、伦理和医疗应用方面的知识，唯有这样公众才能完整的了解基因编辑技术，不至于对基因技术产生误解，甚至产生不理智的需求。因此，科学传播十分有必要建立在各领域科学家交流合作的基础上，这也是新时代下对科学家践行传播责任的要求。

3.总结

基因编辑技术前景可观，在完善研究方法使得技术更成熟的同时。科学家、政府和公众也应该积极参与到相关伦理问题与法律问题的讨论中，通过制定相关规范，使得这一技术能够真正的为人类带来福祉。

参考文献

[1] 韩勇,杨杰,李子彬,董宋鹏,高凤山.新型基因组编辑技术研究进展[J].动物医学进

展,2015,10:100-105.

[2] 记者何屹.基因编辑技术成功精确修饰人类T细胞[N].科技日报,2015-08-04001. [3] Ye L, Wang JM, Beyer AI, Teque F, Cradick TJ, Qi ZX,Chang JC, Bao G, Muench MO, Yu JW, Levy JA, Kan YW.Seamless modification of wild-type induced pluripotentstem cells to the natural CCR5Δ32 mutation confers resistanceto HIV infection. Proc Natl Acad Sci USA, 2014,111(26): 9591–9596. [4] 李冰(编译).CCR5突变增加了西尼罗河病毒感染的危险[J].传染病网络动态, 2006,

(3):5-5.

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[5] http://www.nature.com/nature/journal/v528/n7580_supp/full/528S6a.html

[6] Ian M. Slaymaker, Linyi Gao, Bernd Zetsche, David A. Scott, Winston X. Yan, and Feng

Zhang.Rationally engineered Cas9 nucleases with

improvedspecificity.Science aad5227Published online 1 December 2015.

[7] http://news.sciencemag.org/policy/2015/12/dna-editing-workshop?from=groupmessage&isappinstalled=0 [8] http://www.guokr.com/article/440928/

[9] http://www.cas.cn/kj/201512/t20151205_4488025.shtml

[10] 张新庆.基因治疗临床研究及其伦理问题[J].科技导报,2010,08:118-119.

[11] Liang P, Xu Y, Zhang X, Ding C, Huang R, Zhang Z, ... & Huang J. (2015).

CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes. Protein & Cell, 1-10.

[12] http://www.cas.cn/zkyzs/2015/12/30/gzjz/201512/t20151208_4489403.shtml

[13] 李科.中西科学家社会责任之比较—兼论我国科技伦理的特点[J].科学学研

究,2010,11:1606-1610.

[14] 龚旭.我国生命科学研究中的伦理与法律问题—第180次香山科学会议综述[J].中国科学

基金,2002,04:41-44.

[15] 缪航.干细胞治疗乱象的社会建构与责任反思[J].自然辩证法通讯,2015,01:106-110.

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