來源：造就微信公眾號

作者：羅永倫 丹麥奧胡斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)系，基因組編輯和再生醫(yī)學(xué)副教授

大家下午好，我叫羅永倫，現(xiàn)在是丹麥奧胡斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)系的副教授，我的工作主要是利用干細(xì)胞，還有大家比較熟悉的豬，以及基因編輯這項比較熱門的技術(shù)，來進(jìn)行人的再生醫(yī)學(xué)的研究。

基因編輯究竟是一個什么樣的黑科技，它是不是這么深奧，要很高的科技才能夠運用，或者它是不是很簡單，我們在廚房里面也能做？

基因編輯是什么？

一是刪除，有一些基因不需要的，我們把它刪除掉；二是修正，有一些基因是錯誤的，但我們刪除不了，就去修正它；三是如何準(zhǔn)確的把一個有用的基因插到一個穩(wěn)定、安全的基因組位點里。

這就是統(tǒng)稱為基因編輯的三大類。

讓人體移植器官立等可取

先說我的博士課題研究，當(dāng)時我想構(gòu)造一個能夠模擬人乳腺癌的克隆豬模型，當(dāng)時用的還是傳統(tǒng)的基因打靶技術(shù)，花了兩年。把第一頭小豬做出來我還是很興奮的，一個人在豬場睡了3天，為了陪小豬。

2013年我們利用了第二代基因編輯技術(shù)，也就是TALEN，花了一年就構(gòu)造出一個糖尿病豬。這頭豬現(xiàn)在已經(jīng)配合藥企在進(jìn)行一些藥物的檢測和研發(fā)。現(xiàn)在我們團隊跟美國哈佛醫(yī)學(xué)院的George Church教授和楊璐菡博士一起合作開發(fā)未來可以用于人體器官移植的克隆豬。

這項工作我們現(xiàn)在當(dāng)然還沒有達(dá)到臨床應(yīng)用的要求，因為它還需要解決幾個問題。

我們現(xiàn)在最起碼已經(jīng)接近把一個問題完全解決：如何把豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒給去除掉。

豬基因組中也攜帶內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄的病毒，它移植人體之后，可能會把這些病毒傳到人類身上去，我們可以通過基因編輯的方法，把這些內(nèi)源性病毒基因給去除掉，我們現(xiàn)在已經(jīng)獲得了比較成功的模型。

除此之外，我們還將繼續(xù)解決如何避免在豬的器官移到了人的身上之后，會引起的免疫排斥反應(yīng)。

第三個嘗試是，我們想構(gòu)建不會得疾病乃至癌癥的豬。我們希望在未來能夠解決人體移植器官缺乏的問題，（讓它立等可�。�。轉(zhuǎn)基因不能說有害也不能說無害但基因編輯更安全。

基因編輯的第二大類的應(yīng)用跟農(nóng)業(yè)相關(guān)。

可能大家都比較關(guān)心轉(zhuǎn)基因，對這個概念基本是談之色變，沒有科學(xué)家喜歡表達(dá)這個事情。

我給大家舉幾個育種改良的例子：

一。雜交育種。

大家都比較喜歡混血兒對不對，長得又帥又漂亮，從遺傳學(xué)的角度來講，也許相當(dāng)于一半中國人的基因信息，加上一半美國人的遺傳信息合在了一起，這個概念跟雜交水稻是一樣的，都是兩個拷貝的信息，雜在一起就具有優(yōu)勢，就表達(dá)出比較優(yōu)勢的表型。

二。突變育種和太空育種。利用太空射線，隨機地將基因位點突變，然后篩選其中的表型優(yōu)勢的種子，這跟傳統(tǒng)的照射是一樣的。

三。轉(zhuǎn)基因。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因概念就是，你可以隨便把另外一個基因，要么來自病毒的，細(xì)菌的或者另外一個物種的，通過載體，隨機地插入到另外一個物種的基因組里。這個插入是隨機的，所以我們現(xiàn)在既不能證明它是有害的，也不能證明它是無害的。

四。基因編輯。

這種技術(shù)可以做到無痕，無印記地修改自身基因。比如小麥有白粉病，我們可以用基因編輯技術(shù)刪除3個冗余基因，來根治小麥白粉病。

大家平時吃蘋果，蘋果切開了之后，放了一會，肯定會黃會銹。另外一個物種蘑菇，切了以后也會變黑，這都是因為它們多了一個不應(yīng)該多的ppo基因造成氧化，用基因編輯把它去掉，以后你切下來的蘋果，切下來的蘑菇，它就不會氧化，因為你不需要這個基因。

從遺傳的角度，這些物種可能進(jìn)化慢了一些，還沒有把這基因給去除，（我們幫助它自身進(jìn)化了）。

因為和轉(zhuǎn)基因?qū)�入外來基因的不同，所以美國農(nóng)業(yè)部宣布，通過CRISPR編輯的抗氧化蘑菇，是直接獲得不帶有任何外源的遺傳信息基因的農(nóng)作物，它不需要像傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因食品一樣地經(jīng)過審批才能上市。

基因編輯可以治艾滋病、白血病可以讓蚊子不孕不育以致消滅瘧疾

最后一個例子關(guān)于我們的健康。這是衛(wèi)計委的一個數(shù)據(jù)，我國艾滋病病人的數(shù)量有50萬，我們現(xiàn)在還沒有完全治愈艾滋病的方法，那么用基因編輯的方法可以嗎？

有兩個途徑，一個在科研上已經(jīng)證明我們可以直接用基因編輯的方法，把艾滋病病毒給去除，另外一個是間接編輯免疫細(xì)胞，讓它變得能夠抵抗病毒。

基因編輯還可以治療急性淋巴白血病，這是比較成功的應(yīng)用在臨床上的一個例子。

這個小女孩一出生，半歲就得了白血病，當(dāng)時在沒有任何治療方法情況下，利用基因編輯，把免疫細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，這樣免疫細(xì)胞，它一是可以殺癌癥細(xì)胞，第二這些基因編輯過的免疫細(xì)胞不會被化療藥物所殺死，第三它不會被小孩體內(nèi)的免疫系統(tǒng)給排斥掉。

最后跟大家聊聊比較熟悉的蚊子。

我們屠呦呦院士因為抗瘧疾的青蒿素拿了諾貝爾獎，現(xiàn)在我們還可以通過制造不會攜帶瘧疾、傳播瘧疾的蚊子來消滅瘧疾。

現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)培養(yǎng)出有不孕不育型的蚊子，它們攜帶可遺傳抑制瘧疾的“基因”。

這些蚊子所繁殖的后代都是不孕不育的，希望通過這個方法以后就沒蚊子了。但是大家可能會擔(dān)心，這個不孕會不會傳播到我們?nèi)祟愡@邊來？

我的思考是：任何的技術(shù)都是一把雙刃劍，主要是我們怎么去掌握它，怎么去應(yīng)用它，怎么去調(diào)控它，把它用在對我們好的一面，避免它用在對我們不好的一面。

農(nóng)業(yè)和醫(yī)療，我們也需要一個比較好備案和記錄的體系，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測和驗證。

基因編輯的原理是什么？