可以塑造我们物种的遗传错误

新技术可能已经向人类基因库引入了遗传误差。他们会持续多久？他们怎么会影响我们？

当时，他是中国深圳南部科技大学工作的一个模糊的研究员。但他在过去两年中一直在努力在一个顶级秘密的项目中 - 他即将参加关于人类基因组编辑的国际峰会的领奖台，以宣布结果。空气中兴奋的一般嗡嗡声。观众焦急地看着。人们开始拍摄手机。

建筑曾在人类的历史上制作了第一个转基因婴儿。经过37亿多年的连续，自然选择不受干扰的演变，生活形式将其天生的生物学送入自己的手中。结果是出生于被称为CCR5的基因的改变副本的双胞胎女婴，这位科学家希望将它们免于艾滋病毒。

＆＃34;我有点在于前五或六分钟，他似乎非常坦诚，＆＃34;斯坦福大学的法律教授和医学伦理专家们说，他们在2018年11月观看了会议的专家。＆＃34;然后在他继续，我越来越可疑。＆＃34 ;

从那时起，它变得清楚地清楚地说，建筑＆＃39; S项目并不像它声音那样无辜。他有破坏的法律，伪造文件，误导了婴儿＆＃39;父母涉及任何风险，未能做足够的安全测试。整个努力留下了许多专家令人震惊 - 它被描述为＆＃34;怪物和＃34 ;,＃34;业余和＃34;和＃34;深刻令人不安＆＃34; - 罪魁祸首现在在监狱里。

然而，可以说是最大的扭曲是错误。事实证明，涉及的婴儿露露和娜娜，毕竟没有完整地编辑的基因。它们不一定不一定免于艾滋病毒，他们已经意外地赋予了完全由CCR5的版本 - 它们可能不存在于地球上的任何其他人类基因组中。然而，这种变化是遗传的 - 他们可以传递给孩子，孩子们和孩子们。

事实上，该领域的惊喜不足。从兔子改变为瘦身，莫名其妙地最终以更长的舌头向牛调整到缺乏在他们的基因组中无意中赋予的长长的细菌DNA（包括赋予抗生素抗性的一些基因） - 其过去充满了错误和误解。

最近，伦敦弗朗西斯克里克研究所的研究人员警告说，编辑人类胚胎的遗传可以导致意外后果。通过分析来自先前实验的数据，他们发现大约16％的意外突变具有不通过标准测试拾取的意外突变。

为什么这些错误如此常见？他们可以克服吗？他们怎么会影响后代？

这对未来似乎可能是一个问题。毕竟，建KUI已被广泛谴责，设计师婴儿在许多国家是非法的 - 至少现在。多年来，露露，娜娜和一个神秘的第三个宝宝 - 它的存在是在建奎＆＃39;试验期间确认的存在 - 是这个星球上唯一的基因编辑的人。但这可能会发生变化。

输入＆＃34;体细胞和＃34;编辑，目前正在开发的一种新技术，以治疗一系列毁灭性疾病，从模糊的代谢障碍到童年失明的主要原因。该技术被视为潜在的巨大飞跃，在管理一些最棘手的遗传疾病以及癌症等常见疾病方面。

＆＃34;在整个全球核心的核心[基因编辑]疗法中，体细胞基因组编辑将是大部分的大部分，＆＃34;威斯康星大学的生物工程师Krishanu Saha表示，目前是调查该技术的联盟的一部分。 ＆＃34;我的意思是，如果你看看审判的地方，那么投资的地方，那就意思在。＆＃34;

它的工作原理。而不是改变一个人和＃39;在培养皿中的受精卵或早期胚胎改变一个人的基因组，这种方法旨在改变普通细胞，例如眼睛的特定器官那些。这意味着改变不应由下一代继承 - 但与所有基因编辑一样，它＆＃39; s不是很简单。

＆＃34;所以，让我们说我们将基因组编辑注射到大脑中以靶向海马的神经元，＆＃34;萨哈说。 ＆＃34;我们如何确保那些基因组编辑器不会进入生殖器官，最终击中精子或鸡蛋？然后，个人可能会将编辑传递给他们的孩子。＆＃34;

目前，它尚未知道这是有多可能性的 - 但是萨哈解释了它＆＃39;他们仔细地仔细观察，特别是因为治疗看起来被设置为在下一个众所周知十年左右。作为该技术的里程碑意义的临床试验的一部分，基因编辑将于去年的第一次注入人类中。

如果生殖细胞最终被改变，＆＃34;当然，我们将有具有新的基因变体的个体，这可能是非常有问题的新的基因变体＆＃34;萨哈说，他说他有同事们在＆＃39; t思考永远可以让风险降至零 - 尽管他也有更乐观的同事。

但首先 - 回到编辑的中国婴儿，在没有适当警告的情况下掌握这种技术时可能出错的万事班。

建筑旨在为他们提供一版本的CCR5，它在北欧北欧约1％的大约1％的地方提供了一系列 - 东亚人往往携带不同的类型。这种罕见的变体缺少32对遗传密码的字母（或基对）。所以，虽然它使蛋白质通常坐在白细胞的表面上，但具有这种突变的人产生了一种不良的类型，而且达到了完全达到的类型。当这种不寻常的人池暴露于艾滋病毒时，病毒可以＆＃39; t锁定到CCR5并潜行在内部 - 因此它们＆＃39;重新免疫。

相反，卢拉和娜娜都携带完全是新的CCR5基因。像往常一样，每个婴儿都有两个基因副本 - 一种从每个父母遗传的基因 - 但它们均匀地编辑＆＃39;均匀编辑。 NANA意外地有一个额外的基础对，并从另一个删除了四个。同时，Lulu继承了一个副本，无意中删除了15个基本对，以及完全没有变化的版本。

＆＃34;我们从未见过这些CCR5蛋白质，我们不知道他们在人类的背景下的功能，＆＃34;萨哈，＆＃34; ......我们现在基本上做了这一点。＆＃34;

目前，大多数基因编辑都涉及＆＃34; CRISPR＆＃34; - 2012年诺贝尔奖奖学家emmanuelle Charpentier和Jennifer A Doudna开发了一系列遗传剪刀。该技术依赖于大量细菌中发现的古代免疫系统。当他们遇到潜在的病毒威胁时，他们将一些DNA复制并粘贴到自己的基因组中，然后使用它来开发一对可以识别确切序列的剪刀。如果他们再次见到它，他们只是剪掉，并停用它。

这或多或少相同的编辑人体细胞的过程 - 科学家使用指导序列来显示粘合和剪切的粘度系统，使它们能够精确地瞄准某些基因并切出不需要的段。然后，手机＆＃39;然后修复了突破，留下了整齐改变的基因组。

但是，这并不是要去计划。与所编辑的中国婴儿的混合发生，因为所谓的＆＃34;偏离目标效果＆＃34;，在那里绑定到刚刚发生的序列的CrispRup系统看起来类似于它所在的序列切割。它＆＃39;常见问题 - 最近的一项研究发现，编辑导致意外的变化超过一半时间。

虽然它认为娜娜＆＃39; s两个ccr5基因可能已经乱糟糟，足以保护她免受艾滋病毒，露露＆＃39; s一种自然副本意味着它毕竟她仍然很容易受到影响。

该实验最终不仅是发明新突变 - 它就没有改变了每个细胞。 Lulu和Nana都有一些被编辑的细胞，其中一些携带他们父母继承的CCR5的版本。没有人知道必须将人体的百分比转化为抗艾滋病毒的抗性。

这个＆＃34;马赛西主义＆＃34;它来自它的事实，它更容易编辑胚胎，而不是改变一个新施肥的鸡蛋，这包括一个细胞。这意味着并非所有的胚胎都必须均匀地受到编辑的影响 - 一些细胞将保持原来的遗传妆容，而一些细胞将被改变。由于这个原始的Coterie分为不同的器官和组织，这种变异仍然存在 - 因此，如果您有四个起始细胞，其中一个是突变的CCR5，它可能最终在25％的身体中＆＃39; S细胞。

回到2018年，CCR5大多是为了使艾滋病毒病毒进入细胞的能力。今天，有一个新兴的共识，即它具有各种功能 - 包括脑​​发展，从中风，阿尔茨海默氏症恢复，某些癌症的传播以及与其他病原体感染的结果。

＆＃34;我们不知道婴儿和＃39如何;生命将受到影响，＆＃34; Saha，＆＃34;他们对各种类型的传染病有多容易受到影响，以及在当前和未来的流行病方面的这种方式。＆＃34;实际上，典型的CCR5蛋白被认为是防止一系列病原体，例如疟疾，西尼罗河病毒，蜱传脑炎病毒，黄热病和呼吸病毒，如流感 - 暗示建KUI可能已抢劫他的主题一个有用的适应。

首先，它并不确定躯体细胞编辑必然会改变生殖细胞 - 它只是一种理论上的可能性。要了解这是真的发生的，萨哈和他的团队一直在实验室小鼠中发展报告系统，其中用荧光红蛋白标记任何改变的细胞，并允许它们在显微镜下发现。这意味着它＆＃39;可以在视觉上看到是否用编辑器注入鼠标，＆＃39; s意为脑，表示大脑，最终会影响其精子或鸡蛋。 ＆＃34;我们在大脑中看到大量的红细胞，＆＃34;萨哈说。 ＆＃34;到目前为止，我们在生殖器官中看到任何东西，这是一个很好的令人放心的结果。＆＃34;

其次，并非所有躯体编辑都不需要发生在身体内。对于一些疾病，例如镰状细胞疾病，受影响的组织 - 在这种情况下，可以在培养皿中提取和处理红细胞和处理。这意味着编辑器只遇到了所针对的细胞，并且几乎没有突变的风险被传递给世代。

最后，任何潜在的风险可能最终决定谁提供了躯体细胞编辑，以限制它们。例如，如果事实证明，有可能改变一个人和＃39; S遗传DNA，他们可能只会向过去的育龄年龄或接近他们生命结束的患者提供。

＆＃34;在某些情况下，零可能不是所需的阈值，＆＃39需要进入诊所，＆＃34;萨哈说，解释说，有可能是有很多人愿意牺牲生孩子，以提高他们的生活质量。他认为，前进的方式确保患者在同意此类程序之前肯定会通知风险。

但是，让我们说我们最终会在人类基因库中的人为错误。他们完全是如何永久的？今天创造的新突变仍然是在10,000年内洗涤，因为未来的人类观看红色超级antares＆＃39;将爆炸进入超新星，如满月一样明亮？

根据Greely，谁写了一本关于建筑＆＃39; S项目的影响的书，答案取决于编辑做些什么以及它们的＆＃39;重新遗传。 ＆＃34;他们可能很好地消失了，或者被浩瀚的正常等位基因和正常遗传变异，＆＃34所淹没;他说。 ＆＃34;有些人有这种恐惧，如果你做出改变，那么最终所有的人都将携带这种变化。除非变化极大，否则有益，否则真的不太可能。＆＃34;

后者当然是可能性。如果将DNA包装成精子或卵细胞，则通过编辑突发或天然误差是突变的突变是可用的。有些专家甚至建议CCR5婴儿可能已经过大脑无意中得到了增强。

该论点源于研究大多数人继承的基因的野生版本的研究 - 实际上抑制了大脑＆＃39; s＆＃34;神经塑料＆＃34;或生长和重组自己的能力。一些研究表明，缺乏正常CCR5的人可能会更快地从中风恢复，并且据报道，他们在学校做得更好，而没有这种基因的功能形式的小鼠具有更好的回忆。

然而，有一些情况，其中罕见的突变可以广泛传播，无论它们是否有用，无论是有用的。

采取亨廷顿＆＃39;疾病，逐渐停止大脑正常工作的令人痛苦的条件，最终导致死亡。它＆＃39;对于遗传疾病的不寻常，即使您有一个健康的基因副本，您仍然会发展它 - 这意味着您可能希望它最终死亡。

然而，在西北委内瑞拉湖 - 实际上是巨大的加勒比海古代入口 - 疾病的群众较高，而不是世界上任何地方。该地区的社区主要是小渔村，而该疾病的发病率为37,000人在世界其他地方，这里有超过50％的一些村庄的居民可能面临疾病的风险。有两个原因被认为发生了。

一个事实是，亨廷顿＆＃39;当人们大约40岁时，亨廷顿通常会落实，这是大多数人有孩子的年龄 - 因此，这种疾病几乎看不见的演变，主要是关心生物幸存于繁殖时代。

第二种是创始效果，它通过允许＆＃34的不寻常的基因来扭曲小群体中基因的分布;创始人＆＃34; - 早期社区成员 - 比其他人更广泛地传播。它思想亨廷顿＆＃39;马拉卡里湖的思想始于一个女人，玛丽亚康佩·诺斯，他在19世纪初从欧洲搬到了该地区的一座高跷村庄。她是致命突变的载体，导致它，她经过超过10代的后代 - 包括超过2004年的8,761人的生物。

如果纳纳或露露搬到一个低迁徙的人口稠密的地区，例如一个孤立的岛屿，或者加入具有严格婚姻规则的宗教团体，他们的突变可能在该社区中建立相对较高的流行。在中国，它的思想，目前的内部迁移率很高，所以它可能不太可能嵌入基因。

另一种可能性是，遗传错误将位于基因组上的高有益特征旁边，使它们扮演它们 - 重新继承在一起 - 一种情况，允许中性或有害突变捎带到比应得更高的普遍存在的方式。

然而，萨哈指出，在遗传误差分布的任何模式中可能需要多种多样的多种模式。 ＆＃34;你＆＃39;现在谈论实验，现在正在发生超过数百年的时间，而不仅仅是几年，就像我们习惯于临床试验，＆＃34;他说。 ＆＃34;我试图想到另一种类型的实验，以至于我们这样做的实验，在那个时间尺度 - 气候变化是唯一想到的。这是我们集体思考的一个非常重要的问题。＆＃34;

有一个明显的解决方案 - 虽然没有保证被编辑的人类会同意的，但它依赖于一个人意识到他们的生殖细胞已经编辑，因为那些经历了体细胞编辑的人可能不是这种情况对于在身体其他地方表现出的疾病。

我们可以使用与用于首先创建它们的相同技术来简单地纠正它们，而不是允许任何人为突变传播。 ＆＃34;我认为这是一种真正的可能性，＆＃34;蚕食。 ＆＃34;或[如果一个人有一个健康的副本，就像露露一样，你应该能够使用胚胎选择，以确保他们的后代Don＆＃39; t得到改变的版本。＆＃34;

鉴于我们在我们当前环境中了解某些基因的功能多么了解，萨哈认为，在制作可能千年跨越变革时，我们必须谨慎谨慎。 ＆＃34;我每天都感到惊讶，但是有多少不同的功能基因 - 我试图尽可能谦虚，因为我知道在人类细胞中有特定基因变异突变会做的一切， ＆＃34;他说。 ＆＃34;这些是在我们的基因组中参与了数千年的基因，如果不再 - 所以为了我们知道他们将如何在未来一百年的不同背景下运作，真正是一个挑战＆＃34;

要决定编辑是否是道德，我们可能首先需要了解它可能留在的未来世界。

通过在Facebook上喜欢我们加入一百万个未来的粉丝，或在推特或Instagram上关注我们。

如果您喜欢这个故事，请注册每周BBC.com功能时事通讯，名为＆＃34;基本名单＆＃34; 每周五，英国广播公司的未来，文化，工作期和旅行，文化，工作期和旅行，文化，工作期和旅行的精心挑选。