美国旧金山格莱斯顿研究所遗传学家Bruce Conklin一直试图找到DNA变异如何影响不同的人类疾病,但使用的工具有些笨重。当他研究来自病人的细胞时,很难知道哪个序列对疾病来说很重要,哪些只是背景噪音。同时,将突变植入细胞是一项昂贵且费力的工作。
2012年,他通过阅读了解到一项最新发表的、被称为CRISPR的技术。它能使研究人员快速改变几乎任何生物体的DNA,包括人类。此后不久,Conklin放弃了此前为疾病建立模型的方法,转而采用这项新技术。目前,他的实验室正在狂热地改变同各种心脏疾病相关的基因。“CRISPR正带来翻天覆地的变化。”Conklin说。
这种情感被广泛共享:CRISPR正在生物医学研究领域引起一场巨变。不像其他基因编辑手段,它使用起来廉价、迅速且简单,并因此席卷全球实验室。研究人员希望利用它调整人类基因以消除疾病,创造生命力更加顽强的植物,并且消灭病原体。“自从事科研以来,我经历过两次大的发展。”康奈尔大学遗传学家John Schimenti表示,像在1985年被发明后使基因工程领域发生革命性变化的基因扩增方法——PCR一样,“CRISPR正通过如此多的方式影响生命科学”。
不过,尽管CRISPR前途大好,但一些科学家担心,这个领域极快的发展步伐几乎没有为解决类似试验可能引发的伦理和安全问题留出时间。当今年4月关于科学家利用CRISPR改造人类胚胎的新闻曝出时,该问题被推到了聚光灯下。虽然他们使用的胚胎无法使婴儿安全出生,但这项报道引发了关于是否以及如何使用CRISPR使人类基因组产生可遗传的变化的激烈争辩。同时,还有其他的顾虑存在。比如,一些科学家担心,接受过基因编辑的生物体会扰乱整个生态系统。