周琪院士谈我国基因编辑研究的进展与挑战

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近日，一些科学家在《科学》杂志上宣布，将在今年内筹资1亿美元启动“人类基因组编写计划”，目标包括合成一个完整的人类基因组。一直以来公众对基因编辑技术临床应用的技术和伦理问题还有诸多担心。本期，我们邀请中国科学院院士周琪谈谈我国基因编辑研究的进展与挑战，并提出政策建议。

1.下一代生物技术的核心

我们现在已经知道，生命体的各种性状，包括生长、发育、生殖、衰老等大都由基因组DNA决定，许多疾病的发生也都与基因的序列改变有关。基因编辑技术就是对基因组DNA序列进行精确修饰，以达到解析生命本质、生长和发育的机理，了解疾病发生机制和治疗疾病等目的。

基因编辑技术不像转基因技术那样，以随机插入等较不可控的方式导入外源基因，而是基于点突变的原理对基因组固有序列进行原位精确修饰，因此可以规避一些安全和伦理风险，具有更广阔的应用前景。

这一技术诞生后，短短几年间，就在生物医学基础研究、人口健康、农业育种和工业生产等方面发挥了重大作用。科技界和生物产业界已经形成共识：基因编辑将给基础研究和转化医学研究带来革命性变革，是下一代生物技术的核心。

鉴于此，欧、美等发达国家和地区都对基因编辑研究进行了重点投入。例如，美国和欧盟联合启动了“小鼠全基因敲除计划”，美国基因改造公司和诺华制药公司联合投资30亿美金，开发基于基因编辑技术的免疫细胞产品。

2015年12月，美国国家科学院和医学科学院联合中国科学院、英国皇家学会联合在华盛顿召开“基因编辑峰会”，对基因编辑技术的发展、现状和未来可能出现的潜在应用和风险，以及涉及的伦理、法律、社会影响和管理规则等问题进行研讨。会上，科学家们形成共识：鉴于基因技术将带给人类的诸多好处，应该在严格规范的前提下，鼓励和支持基因编辑研究。

我国对基因编辑一直高度重视，取得了一系列具有国际影响力的成果，例如我国科学家率先利用被称为“基因剪刀”的CRISPR技术建立大鼠、猪等重要模式和经济动物的基因修饰模型；中山大学黄军就博士和广州医科大学范勇博士的两个团队首次将CRISPR技术应用于人类胚胎的基因编辑，探索疾病的基因治疗途径；中国科学家还在基因编辑新技术上不断探索。应该说，我国科学家推动了基因修饰技术在人类疾病研究等领域的快速发展。这一点在华盛顿“基因编辑峰会”上得到了国际社会的高度认同。

2.亟待补上的监管和伦理空白

中国的基因编辑研究的发展很快，论文与ZL的数量均居于国际前茅，这得益于国家的政策和项目支持。目前，我国在基因编辑研究上的管理办法和指导原则主要有：1998年施行的《人类遗传资源管理暂行办法》、由科技部起草的《人类遗传资源管理条例（送审稿）》、2003年颁发的《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》。这些条例中明确规定了（带有基因修饰的）人的胚胎体外发育不能超过14天，不能用于体内移植等。这些要求与国际伦理要求是一致的。

在取得巨大进展的同时，我们必须清醒地认识到，中国基因编辑技术的研究和应用仍然处于一个相对无序的状态，在系统科学布局以及相关的伦理学、监督管理和法律法规方面相对薄弱，亟待加强。基因编辑技术使得快速改造人类、动植物和微生物基因成为可能，其中一些特定的遗传改变可能会给人口和生态环境安全带来危机。同时，基因编辑作为一项关键技术，下游应用涉及众多领域，我国在监管上还存在很大空白。

例如，对于基因编辑直接改良家畜得到的“种畜”，转化和推广如何监管？通过基因编辑纠正患者自体干细胞的基因突变再进行回输治疗，将是未来治疗疾病的有效途径，但临床实验谁来批准、如何监管？利用早期胚胎或配子细胞进行基因编辑，将极大推进人类对生命过程的认识，但不恰当的研究会带来巨大的伦理争议，这方面研究应遵循什么样的规则、谁来监管？

填补这些空白，需要政府主管部门和科学家群体共同拟订基因编辑的发展规划和管理措施，尽快制定我国基因编辑等颠覆性技术应用的伦理指导原则，明确我国基因编辑技术的使用范围和禁止对象——对于没有明显伦理争议且有重大医学应用价值的研究方向（如体细胞和成体干细胞基因编辑等），支持在安全有序的基础上进行临床前研究和临床实验；对于可能带来巨大伦理和社会问题的基因编辑工作（如改变人类胚胎和生殖细胞基因组序列等），应设定严格的研究边界，暂时禁止临床实验和应用。只有让大家明确什么能做、什么不能做，才能鼓励科学家在相关领域的创新，规避生物安全风险、规避生命伦理风险，避免引发社会争议。

3.鼓励创建具有自主知识产权的基因编辑技术

基础科学的突破和取得核心ZL是领域发展的关键，对基因编辑领域来说，也是如此。尽管近年来我国在基因编辑方面取得了长足进步，论文数量和ZL数量均已居国际第二位，但与美、欧等发达国家和地区相比，我国基因编辑不仅存在原始创新缺位的尴尬，在“产学研用”等各个环节也均缺乏具有自主知识产权的原始创新成果。

从最上游的基因编辑关键技术上看，我国的原创性技术和相关ZL都远少于美国，现有基因编辑技术的核心ZL基本为外国所有。从下游的基于基因编辑技术的农业育种、医疗方法及产品研发上看，我国在核心产品创新上也落后于美国等发达国家。这种情况非常不利于我国把握这一新技术革命带来的巨大发展机遇。

我们建议国家对基因编辑技术的原始创新和ZL保护给予高度重视。基因编辑技术在靶向修饰的精度与效率、降低脱靶效应等方面仍有很大改进与完善的空间，在将其真正用于疾病治疗等应用前，还有很多问题需要解决。我们应该抓住这个契机，鼓励、支持科研人员开展源头技术探索，创建原创性、具有自主知识产权的基因编辑技术，为我国争夺这一领域的主动权和话语权。

同时，建议尽快制定有利于基因编辑研究成果转化的相关政策，加速推动基因编辑技术用于重大疾病治疗的研究。我认为，我国应该对基因编辑技术的ZL审批建立快速通道，同时借鉴干细胞治疗的临床管理办法等，制定适合中国国情的基因治疗管理办法，促进和保障基因编辑技术临床转化工作的顺利开展。