為何基因改造人類很母湯？實驗設計還不如研究生——賀建奎基因編輯嬰兒事件（上） @ 盲眼的尼安德塔石器匠

為何基因改造人類很母湯？實驗設計還不如研究生——賀建奎基因編輯嬰兒事件（上） 原載於泛科學

後世的科學史家回顧公元 2018 年時，一定不會忽視 11 月底這件事：「中國科學家賀建奎創造的基因改造人誕生」。

賀建奎是用 youtube 影片公佈結果，這種方式也值得記上一筆啊。圖／取自超訊

賀建奎的作為公諸於世以後，震撼世界，從中國國內到國外，全世界的同行都在痛罵；為什麼呢？在此之前的爭議性研究，修改人類胚胎的 DNA 就已經夠令人非議的了；但賀建奎卻直接讓基因改造後的胚胎在母體受孕，懷胎後產下 2 位嬰兒。依據目前技術，辦到這件事的難度不大，卻由於各種自律與明文規範而受到阻止。

基改嬰兒誕生的情形，全世界一開始都不是很清楚，消息像擠牙膏般一點一滴流出，直至 2 個多月後的現在仍有不少疑問。不過隨著愈來愈多內情問世，大眾的創意都被賀建奎激發，從痛罵升級為花式痛罵；但同行們到底在罵什麼，賀建奎真的那麼罪大惡極嗎？

若你也有在關注，那你可能看過持續追蹤事件進展的博士生北歐心科學，他對此事的觀點更是淺顯直白：「賀建奎的品格及科學能力都低下，是沽名釣譽的垃圾」。就讓我們來一起看看賀建奎到底做了什麼事吧。

讓基因被修改的生殖細胞受孕，母湯！

賀建奎改造人類的 DNA，為什麼讓科學家如此崩潰呢？因為他改造了生殖細胞的基因！

人體的細胞可以區分為體細胞 (somatic cell) 與生殖細胞 (germ cell) 兩種，「體細胞」像是血球、皮膚、腸道，即使基因改變也不會遺傳給後代，影響有限；「生殖細胞」則是卵、精，上頭的遺傳物質一旦改變就會遺傳給後代，加入人類族群的基因庫

目前改變人類體細胞的 DNA 在研究上可以接受，臨床上更是某些病人的一線生機；但生殖細胞就有爭議了，若是讓改造後的生殖細胞受孕，繁衍成為人類，則是萬萬不可。胚胎的基因一旦被人為改變，此人不但將一輩子都帶著此遺傳變異，且這個人為的遺傳變異也將有機會代代傳承，造成長期的影響¹。

賀建奎在香港公佈改造人的基因定序結果，令人震驚的歷史時刻。圖／取自北歐心科學

大部分同行都認為賀建奎的人類實驗相當拙劣，簡直是把真人當老鼠在玩，毫無責任感。然而，更要緊的並不是賀建奎的操作粗糙或精巧，而是像這篇文章標題所表述的：「不是會不會，而是該不該？ (ask whether, not how)」，這件事情的關鍵在於，目前不論用任何方式製造基因被改造（或編輯）的小孩，都是不能接受的²。

中國基因改造人，為什麼科學家應該堅決反對？

移除人體正常需求的免疫基因，就能免疫愛滋？

就算實驗做的再好，現階段創造基改嬰兒也是大錯特錯，何況賀建奎的實驗做的令人搖頭，想幫他找藉口都很難。他一系列實驗用簡單一句話就能說明：「毫無演化常識之下，對自然的拙劣模仿」。

賀建奎宣稱，之所以對人基因改造，目的是創造不會感染愛滋病的人。造成愛滋病的病原是人類免疫缺乏病毒（全名 human immunodeficiency virus，簡稱 HIV，本文之後直接稱作愛滋病毒），他認為：病毒要透過 CCR5 基因製造的蛋白質感染細胞，那麼就把這個基因直接消滅掉，不就不會感染愛滋病了嗎？他甚至稱其為「愛滋疫苗」。

好像很有道理……等等！這根本是以直線反推式的模式在思考。

CCR5 其實還是人體正常需求的免疫基因，把一個完全健康的人，移除其中一個正常的基因，只為了預防未來可能會遇到的疾病？而且，還不見得真的能夠預防，這邏輯就像：為了避免腦殘，讓我們先把腦袋拔掉吧一樣。

正常的 CCR5 蛋白質是個穿膜的結構。更多資訊可以參考《基因編輯嬰兒 — 所以 CCR5 到底長怎樣？》

抵抗愛滋病的天然基因變異－CCR5-Δ32

CCR5 基因的蛋白質產物是細胞膜上的受器，有 352 個氨基酸，但有少部分的人沒這麼完整。過去研究發現，某些歐洲族群中有 10% 的人配備一個小眾的遺傳變異，稱作「CCR5-Δ32」（唸作 CCR5 delta 32），所以機率上該族群中有 1% 的人，2 個對偶基因都是 CCR5-Δ32，而這類型的人天生不容易感染愛滋病毒³。

CCR5 基因如果出現 Δ32 變異，就會少掉中間 32 個鹼基對，使得蛋白質產物只剩下原本的一半，無法行使正常功能，達到阻止愛滋病毒感染的效果。若假如 2 個對偶基因中只有一個是 Δ32，另一個不是也沒效果，一定要 2 個都是 Δ32 才可以。目前已經有人利用此一原理，發展對抗愛滋病的基因療法。

然而，這是只考慮 CCR5 的狀況，有些款式的愛滋病毒即使沒有 CCR5，還可以利用另一個受器 CXCR4 入侵，也就是說，就算一個人的 CCR5 失去作用，也沒辦法 100% 對愛滋病免疫。（各位讀者覺得賀建奎是不知道，或是假裝忘記 CXCR4 呢？）

CRISPR 技術濫用，對自然拙劣的模仿

CCR5-Δ32 是天然存在的遺傳變異，賀建奎採取當今流行的 CRISPR-Cas9 改變基因序列，過程卻是「對自然拙劣的模仿」。CRISPR 基因改造技術，原理是人為設計一段序列，與基因組上的目標對應，導引 Cas9 蛋白質到達目標搞破壞，再讓細胞本身的修復機制把斷裂的 DNA 修理好⁴。

可用於基因編輯的方法，CRISPR 是其中一種。這些方法都可以切斷基因組的雙股DNA，再直接修復成跟本來不太一樣（左下），或是插入給予的外源 DNA 序列（右下），達到改變 DNA 序列的目的。圖／取自 ref 4

CRISPR 基改自從 2012 年底問世以來已經改版多次，現在已更加方便與精準，不過大致上仍可以分為兩種策略。一種是在 Cas9 作用的同時，也給予一段 DNA 序列，讓目標序列被切斷以後，將人為給予的片段塞進基因組，這種基因改造較為精準，但是比較困難，成功機率較低。

而比較容易，成功機率較高的作法，則是直接破壞目標；這也是賀建奎選擇的方案。他把 Cas9 攻擊的目標設計在 Δ32 的位置，希望能人為製造 CCR5-Δ32。坦白說，我認為賀建奎好像搞不太通原理，不知道這樣實驗設計的意義是什麼？

即使是按照賀建奎「沒有 CCR5 就不會感染愛滋病」的設定，也只要把 CCR5 基因直接消滅即可，他可以把 Cas9 攻擊的位置，設計在基因編碼序列的前端，或是啟動子 (promoter) 上，降低基改 CCR5 製造出殘廢蛋白質的機率；也可以把攻擊位置擺在基因外面兩端，直接用外加的 CCR5-Δ32 換掉原本的 CCR5。

但是他的想法似乎是：天然存在的是 CCR5-Δ32，我就是要山寨一個一模一樣的出來！

圖中共有 5 個序列，最上面是一般的 CCR5，第二個是改版 CCR5-Δ32，兩者都是天然的存在。下面 3 個分別是賀建奎創造的 2 位基改嬰兒，露露與娜娜的基因。圖／取自麻薩諸塞大學醫學院 Sean Ryder 的推特

實驗結果卻是失敗的。賀建奎選擇的方法，本來對序列的改造就不會那麼精準，而根據他自己公佈的結果（假如是真的），他創造了和 CCR5-Δ32 乍看很像，但是完全不一樣的多種突變。

正常的體染色體都是成雙成對，CCR5 基因在體染色體上，所以一個人應該會有 2 個 CCR5 基因。其中一位基因改造人露露，一個 CCR5 完全沒有改變，另一個對偶基因的中間少掉 15 個鹼基對，因此應該仍能製造蛋白質，只是中間少掉 5 個氨基酸。可以肯定，她的遺傳組合無法抵抗愛滋病毒，算是實驗失敗，然而，基因改造過但實驗失敗的胚胎，卻還是受孕並出生成為露露，一位真真實實的人類。

另一位基因改造人娜娜，他的 2 個 CCR5 都被改變，但改法卻不一樣。一個 CCR5 在中間少掉 4 個鹼基對，另一個卻多出 1 個，使得她不但沒有正常的 CCR5，還會製造 2 種新的突變蛋白質，影響未知。她可能對某些愛滋病毒免疫，但是如前所述，她仍無法抵抗所有愛滋病毒，還面臨著未知的遺傳風險。

現在回頭來看，「賀建奎的品格及科學能力都低下，是沽名釣譽的垃圾」指控是否名符其實呢？