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标题: 国外医生通过基因筛选,定制环球首个「完善婴儿」现在已 2 岁 [打印本页]

作者: 辞然    时间: 2023-8-7 23:58
标题: 国外医生通过基因筛选,定制环球首个「完善婴儿」现在已 2 岁
本文作者:云也


有多少人幻想过通过技术手段,得到一个按照自己意愿设计的,更康健、更智慧、更好看的孩子?


事实上,这大概不只是狂想,已经有人付诸了行动。这个人叫做拉法尔,来自美国北卡罗来纳州 Novant Health Forsyth 医疗中心,是一名神经科医生,他创造了天下上第一个通过「多基因评分」筛选诞生的孩子。




年过五十,他要给自己算出「完善」的孩子


拉法尔和现任妻子都已年过五十,两人此前分别仳离后,带着各自的孩子重组了现在的家庭。只管已经属于高龄受孕,但他们还是决定通过辅助生殖技术,再生一个属于两个人的孩子。


思量到高龄生育大概会给孩子带来更高的遗传病风险,拉法尔看了许多研究资料,一篇发布于《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)的文章吸引了他的留意。



图源:文献 1


该文题为「Eugenics 2.0 : We're at the Dawn of Choosing Embryos by Health, Height, and More」。这篇文章提到,基于多基因评分的胚胎选择(Embryo Selection Based on Polygenic Scores,ESPS)技术可以筛查疾病、选择胚胎 [1]


ESPS 是多基因评分(polygenic risk scores, PRSs)的一个应用方向,是在辅助生殖过程中通过评分的方式,对胚胎进行多基因相关性状的筛选,从而选择最大概符合需求(好比患某种疾病风险最低、高智力水平概率最高等)的胚胎,移植入母体进行生育。现在这一技术除了用于科学研究,重要潜力还是在于实现多基因遗传病的一级预防 [2]



疾病相关的胚胎基因评分 图源:文献 3


拉法尔固然临床从事的是神经科工作,但早年也曾取得遗传学博士学位。他从 ESPC 中,看到了给孩子选择完善基因的时机。


只管该技术是否有用、是否安全、是否应该用于优生都没有定论,拉法尔仍坚持自己的想法。他找到了一家体外受精技术供应商,和另一家乐意提供胚胎检测服务的公司,与试管婴儿医生一起研究,从自己的体外受精胚胎细胞中,提取 DNA 样本、进行测序分析、构建基因图谱、解读遗传信息,从而猜测孩子出生后大概的康健和智力水平。


最终,他们从 16 个胚胎中选出 5 个进行基因检测。这 5 个胚胎中,有一个因检测出染色体非常直接舍弃,余下 4 个则得到了整体的「胚胎评分」[4]。




科学算命:这个胚胎「没病没灾能赚钱」?


在拉法尔的努力下,他的小女儿奥蕾拉(Aurea Yenmai Smigrodzki)成为了天下上第一个经 ESPC 诞生的「完善婴儿」。刚刚两岁的她还不知道,自己作为天下上第一个 ESPC 婴儿,从概率上看大概会比其他人更长命,一生中抱病风险也会更小。


那么这个概率是怎样得来的,又真的可靠吗?要回答这个题目,首先来看看「多基因评分」为何能用来给胚胎「算命」。


在人群中,每个人携带的遗传信息大部分相同,但个人特有的遗传变异,决定了人与人之间在外貌、性格、身体功能、疾病风险等方面的差异。


二十年来,有人类基因组筹划结果做底子,大量研究通过比对不同性状(好比抱病和不抱病、智力高和智力低等)的人群在基因变异上的差异,来揭示性状差异与基因变异之间的关联。


然而,基因变异对性状的影响,并不是简朴的逐一对应。


以疾病为例,偶然单个基因变异就大概导致严重的遗传疾病,比方地中海血虚、苯丙酮尿症等,这些疾病都出现典范的家属遗传。而更多的疾病,遗传方式更复杂。比方糖尿病、癌症、高血压等,与之相关的变异许多,每个风险变异的影响也有大有小。此时,单一的变异对抱病风险影响并不大,但许许多多变异,就累积出了对最终抱病概率的明显影响。


那么假设我们想要评价一个人肥胖的概率,「多基因评分」会怎么做?首先,我们会从大量文献数据中选择与肥胖明确相关的基因变异,然后确定每个变异的权重是多少。接着,我们根据这个人的基因检测效果,列出这个人携带以上变异中的哪些,最终通过复杂的加权盘算,我们就能得到一个综合评分,用来直观体现这个人发生肥胖的风险高低。


现在有许多个人基因检测服务,解读报告中都会告诉我们这样的结论,好比「患糖尿病的风险是均匀人群的×倍」、「发生肥胖的风险是均匀人群的×倍」,多数是通过多基因风险评估得出。这些效果重要根据与各性状相关的学术文献进行盘算,其可靠性有赖现有研究效果和数据库容量的发展,报告效果的参考代价大小及适用人群的范围还需进一步明确。



国内某基因检测公司肥胖风险评估示例


综上所述,现在针对人类的多基因评分固然还处于研究阶段,但已有在临床或贸易中,为某些疾病的基因风险提供检测的服务 [3]


而反观胚胎选择,实在也不是奇怪事。对于受孕困难,或患有高致死、致畸、致残风险的严重遗传疾病(如染色体病、单基因病)的父母,收罗精子和卵子在体外一次长成几个胚胎,选择生长环境最佳的植入子宫,「试管婴儿」技术早就是成熟应用的方案 [3]。


既然多基因评分能猜测性状和疾病的概率,试管婴儿技术又早已成熟,那么合二为一的 ESPC 不是也应该有用吗?


但事实却是,固然给胚胎「打分」并没有像基因编辑一样改变胚胎的基因序列,但无论思量有用性还是安全性,题目都远未办理。


NEJM 在「Problems with Using Polygenic Scores to Select Embryos」这份特殊报告中曾指出,ESPS 至少要能对想要的某种特性,给出适度正确的猜测,才气判定它有用 [5]


然而,固然通过全基因组关联分析产生多基因评分时,高分和低分的人确实有肯定差异,但分析出这些差异的人群并没有亲缘关系。而到了使用 ESPC 时,分析的对象却是同一对父母的几个胚胎,那么猜测本领就很难完善复制。


比方在一项有关对将来受教诲程度的多基因评分研究中,大学结业率在 PRS 得分最低 1/5 的人群中约为 10%,在最高 1/5 人群中约 45~60%,差异是明显的 [6]。但是到同一家庭成员之间去验证时,因为一对父母产生的胚胎基因组差异太小,父母两个存活的胚胎 PRS 得分分居最高和最低 1/5 的概率低至 3%。这显然就几乎无法做出有用的 ESPC [7]


同时,现在对于基因功能的研究还远远未达完善。基因是具有多效性的,多基因评分在选择一种我们想要的性状时,很大概会导致产生另一种倒霉的性状,比方基于某个基因选择了让孩子更智慧,但这个基因会导致更容易出现精力题目的方面却还没被研究揭示,这就很大概造成不能挽回的结果 [5]


只管有用性和安全性都在遭受质疑,ESPC 的应用却正在推广。


现在,天下范围内许多公司正在提供 ESPC 服务。为了资助客户直观理解数据,公司会向准父母展示该评分与人口均匀值的比较环境,形成一个利于理解的报告。



服务宣传:Identify your healthiest embryo
图源:Orchid Health 官网


而值得留意的是,这些公司固然都提供这项服务,但宣称能供选择的特性却各不相同。比方 Genomic Prediction 重要筛查的糖尿病、乳腺癌、火线腺和睾丸癌、恶性黑色素瘤、冠状动脉疾病、高胆固醇血症、高血压和精力分裂症等抱病风险、特发性矮小和智力残疾项目。Orchid Health 在上述疾病的底子上,另外增加了炎症性肠病和阿尔茨海默病 [5]。


同时,这些公司并不想止步于预防疾病。MyOme 宣称可以提供教诲、家庭收入、认知本领和主观幸福感的胚胎多基因评分,Genomic Prediction 创始人之一也曾表明未来大概提供「高于均匀水平的认知本领」乃至肤色的筛查 [5]。


这个胚胎「没病没灾能赚钱」,看上去真的很优美。但它背后的风险、未知、歧视、大概难以挽回的结果,至今都没有答案。




孩子要两岁了,胚胎选择的界限却远未清楚


为拉法尔提供体外受精技术的公司在相识了他的需求时曾以为:「胚胎筛查是一个灰色地带,固然没有被禁止,但我们还是以为筛选胚胎不道德。」


但作为环球首个 ESPC 孩子的父亲,拉法尔坚信自己的正确。他不仅给了奥蕾拉一个完善的开端,还为她购买了一个家庭检测试剂盒,盼望能利用这些信息来指导她一生的康健和生存方式。



应用多基因评分可以进行不同服务
图源:Genomic Prediction 官网


「如果父母通过基因为孩子选择了高智商,孩子们应该会很感激。」拉法尔坚持自己的观点,「当一个医生告诉你,不能使用接济生命和康健的技术,因为他们觉得这样使用技术不道德,我以为他是错的。」


ESPC 在技术层面受到的质疑,确实只是反对声音的冰山一角。由于较为昂贵的费用,和纳入研究的数据库的限制,该技术很大程度上只适用于富人,且猜测最正确的是欧洲人。而且,由于越发达的地区会有越多资源用于人群基因组研究,差距很大概随着时间推移不停扩大,这无疑会加剧不公平。


而且,被该技术放弃选择的特性,会被以为是一种「低代价」的特性,进而带来偏见和歧视。举个最小的例子,如果许多人都选择双眼皮,那么单眼皮的人或许就会因此被歧视。


加州大学洛杉矶分校的 Daniel J. Benjamin 教授表示,浩繁个体的生殖决策颠末几代人的积累,大概会产生深远的社会结果。这些决定大概会改变人口结构,加剧社会不公平、带来歧视等等[5]


为此有学者呼吁需尽快制定针对 ESPC 的政策和指导文件,规定提供这些服务的公司要证明所提供信息的完备性、正确性,并包管客户能理解信息的寄义。


但即便如此,ESPC 服务还在继承。在拉法尔们的眼里,胚胎的基因筛选并不疯狂,乃至就是人类的下一步,自己只不过是第一个去做了而已。「10 年后,这种(对胚胎的)多基因测试会完全没有争议,人们会理所当然地这样做。」


致谢:本文经 中国医学科学院阜外医院 心血管疾病国家重点实行室 生物化学与分子生物学 研究员 王继征 专业审核


筹谋:云也 | 监制:gyouza
题图泉源:视觉中国
参考资料:
[1] https://www.technologyreview.com/2017/11/01/105176/eugenics-20-were-at-the-dawn-of-choosing-embryos-by-health-height-and-more/
[2] Lencz T, Sabatello M, Docherty A, et al. Concerns about the use of polygenic embryo screening for psychiatric and cognitive traits. Lancet Psychiatry. 2022;9(10):838-844.




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