哥伦比亚大学的科学家以前所未有的精确度编辑了早期人类胚胎的DNA，这一成就可能为具备特定特征的基因编辑婴儿铺平道路。
这一前景多年来一直引发争议。一方面，该技术或许有朝一日能让父母安全修复胚胎中的致病突变；但另一方面，它也可能被用于选择理想性状——部分伦理学家认为这种做法无异于优生学。
领导该研究的哥伦比亚大学遗传学家迪特·埃格利呼吁就改变胚胎DNA的利弊展开公众讨论。"作为科学家，你可以为讨论提供数据，但随后你基本上就停止介入，让其他人接手，"他表示。
借助一种名为碱基编辑的较新技术，埃格利博士及其同事能够精细替换DNA序列中的个别遗传字母，而不会造成早期基因编辑技术CRISPR经常出现的损伤。
埃格利博士谨慎指出，研究仍有许多关于有害副作用的问题未解答。"我们并不是说这明天就会在诊所中使用，"他说。
埃格利博士及其同事已将研究在线发布，该研究正在接受科学期刊的出版评审。
在CRISPR发明十多年后，编辑人类胚胎DNA的可能性成为严肃辩论的议题。
2012年，科学家发现如何创建定制分子来剪除特定DNA片段。CRISPR迅速成为科学家的标准工具——一种廉价、简便的通过调整基因组来发现基因功能的方法。
多家医疗公司应运而生，寻求利用该技术治疗遗传疾病。2023年，美国食品药品监督管理局批准了一种基于CRISPR的镰状细胞贫血症治疗方法。
但科学家知道它并不完美。在某些细胞中，CRISPR分子未能找到DNA中的目标，有时会剪除错误的遗传片段。
这些担忧并未阻止中国科学家贺建奎在2018年使用CRISPR修改人类胚胎的DNA。
贺博士后来表示他的目标是赋予儿童对HIV感染的遗传抗性。但专家谴责他的工作是鲁莽的，中国当局判处他三年监禁。
贺建奎声称在2026年1月接受《纽约时报》采访时，他的实验产生了三名"健康、美丽的婴儿"。但这些儿童的状况从未经过独立评估。
2020年，埃格利博士及其同事进行了一项实验，观察CRISPR在人类胚胎中的行为。
他们从患有EYS基因突变导致遗传性失明的男性那里获取捐赠精子。研究人员用这些精子使健康卵子受精，产生具有一个正常EYS拷贝和一个缺陷拷贝的人类胚胎。研究人员使用CRISPR剪除了EYS的突变区域。
先前研究表明，胚胎可能会使用健康版本作为指导来修复该基因。只有部分胚胎成功修复，最终拥有两个正常EYS拷贝。
但约一半胚胎的修复失败。有些剪除了长段DNA，有些则破坏了包含EYS基因的整个染色体。
"这产生了绝对灾难性的后果，"埃格利博士说。
许多科学家和生物伦理学家将这些结果视为进一步证据，表明编辑人类胚胎风险过高，至少目前不应考虑。
但在2016年，哈佛大学遗传学家大卫·刘及其同事将一种CRISPR分子与其他化合物结合，创造出碱基编辑这一新基因编辑方法。碱基编辑器不会剪除DNA片段，而是在一条链上制造微小切口，然后引导细胞修复突变。
碱基编辑已被证明通常优于早期的CRISPR方法。去年，一名婴儿在接受定制碱基编辑分子治疗后，治愈了一种可能致命的遗传疾病。
埃格利博士决定在人类胚胎上尝试该技术。
在新实验中，他和同事着手修改两个基因。其中一个称为PCSK9的基因携带的突变会提高血液中低密度脂蛋白水平——以及心脏病风险。另一个基因HBG指导胎儿血红蛋白的产生。
埃格利博士及其同事将碱基编辑器送入受精卵和双细胞胚胎，这些胚胎由父母捐赠。研究人员未发现与CRISPR相关的广泛损伤。
相反，研究人员成功改变了PCSK9和HBG基因。在某些实验中，他们同时在同一个胚胎中改变了两个基因。
但编辑仍不完美。有时碱基编辑分子未能找到目标DNA。结果，胚胎中的一些细胞保留了基因的原始版本，而其他细胞则被修改。
这些胚胎成为遗传混合体，即所谓的嵌合体。如果这些胚胎发育成婴儿，拥有不同基因版本的细胞可能导致健康问题。
尽管存在这些缺陷，俄勒冈健康与科学大学的生育专家保拉·阿马托博士（未参与该研究）认为该方法"前景良好"。她表示，在研究发表在期刊上后检查最终结果仍很重要。
维克森林大学的生物伦理学家安娜·伊尔蒂斯担心，评估碱基编辑胚胎的安全性将需要比简单检查染色体损伤更严格的审查。"某些潜在有害影响可能要到出生后才会显现，"她警告道。
新研究的合著者、Nucleus Genomics首席临床官内森·特雷夫表示，修复胚胎中致病突变的能力可能对使用试管婴儿技术的人有益，使他们能够植入原本会被丢弃的胚胎。"到达那一步之前仍有工作要做，但这项研究让我们更接近目标，"特雷夫博士说。Nucleus Genomics将支持埃格利博士研究的下一阶段。（联邦政府不资助以研究为目的的人类胚胎研究。）
一些即将进行的研究将寻找避免嵌合体胚胎的方法。研究人员还将测试碱基编辑在包含约100个细胞的胚胎上的效果。生育诊所通常在此阶段冷冻和检测胚胎。
2021年成立的Nucleus Genomics为数千种遗传疾病筛查试管婴儿胚胎。该公司还预测胚胎患心脏病和糖尿病等疾病的风险，并分析与身高和智力等性状相关的基因。
去年11月，该公司因在纽约市地铁张贴"生下你最好的宝宝"广告而引发争议。遗传学家批评Nucleus Genomics对智商等性状的预测准确性低。批评者指责该公司推广优生学的生物技术变体——该公司否认这一指控。
Nucleus Genomics传播主管凯特琳·加拉彻在电子邮件中写道："我们认为自己是最终将此类技术作为更广泛遗传学平台一部分引入临床护理的自然途径——一个完整的'基因优化'体系。"
未参与该研究的加州大学伯克利分校遗传学家费奥多尔·乌尔诺夫表示，结果与早期在活细胞中进行的碱基编辑研究一致。但乌尔诺夫博士表示，在胚胎上使用该方法既新颖又存在风险。在常规试管婴儿中，胚胎会接受遗传异常筛查。他认为，与诉诸存在诸多未解问题的新技术相比，这样做更有意义。
"我们是继续自1978年以来已安全有效地进行1500万次的操作，还是尝试一种我们永远无法真正消除风险、且风险明确的技术？"他问道。
乌尔诺夫博士推测，一旦完善，新方法将吸引那些不仅想解决遗传疾病，还想通过编辑胚胎来增强性状的人。"他们真正做的是为'婴儿改良者'提供如何越界伦理界限的操作手册，"乌尔诺夫博士在电子邮件中写道。
不过，是否有人真能以这种方式改变婴儿尚未确定。许多人类性状受数百甚至数千个基因影响。
埃格利博士指出，科学家试图在同一胚胎中重写越多基因，失败风险就越高。"我认为你可能可以组合三到四个，甚至可能五个，但我认为存在极限，"他说，"那个极限在哪里还有待确定。"
卡尔·齐默为《纽约时报》报道科学新闻并撰写《起源》专栏。
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