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《自然》:编辑10个基因删除一种疾病?科学家推算多基因编辑潜力,预期乐观但想得太美

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主要观点总结

文章讨论了基因编辑技术的未来发展,包括基因编辑可能实现的效果、技术难点以及可能带来的社会影响。文章提到,基因编辑技术能够降低常见疾病的终生患病率,但仍存在技术误差和社会分化加剧的风险。

关键观点总结

关键观点1: 基因编辑技术的发展和应用前景

基因编辑技术具有巨大的潜力,能够实现降低疾病易感性、改造人类等功能。但仍处于发展阶段,面临许多技术和社会挑战。

关键观点2: 基因编辑技术在疾病风险降低方面的应用

通过编辑基因,可以有效降低阿尔茨海默病、精神分裂症等常见疾病的终生患病率。但需要基于多基因评分(PRS)进行风险评估,并且需要扩大编辑范围以实现更好的效果。

关键观点3: 基因编辑技术的局限性和风险

基因编辑技术存在误差和风险,需要考虑基因与疾病之间的复杂关系以及人与人之间的基因差异。此外,基因编辑技术可能导致社会分化的加剧,需要关注其可能带来的社会影响。


正文

*仅供医学专业人士阅读参考

看到这篇论文的时候,我恍然想到,贺建奎事件已经过去好几年了。


从基因层面“改造”人类,让人远离疾病,乃至拥有更聪慧的大脑、更强健的体魄,不管大家怎么看,这样的未来,是一定会到来的。


但我们也知道,基因并不像中学课本里讲的孟德尔那么简单,实际的人类基因组到底如何运作至今还处于黑箱状态,基因编辑真的能够如人所愿地改造生命吗?


今日,《自然》杂志发表了一篇来自澳大利亚科研团队的论文,研究者们基于一些比较理想的假设计算了可遗传的多基因编辑(HPE)可能实现的效果。


在研究者们的分析结果中,编辑较少的基因就能大大降低疾病易感性,如编辑10个阿尔茨海默病(AD)的风险基因即可将终生患病率从5%降低到0.6%以下。

论文题图

人类的一个性状可能会同时受到多个基因的影响,单独的一个基因造成的影响可能微乎其微。就以人类的身高举例,单独基因对身高的影响可能只在1mm上下,而基于全基因组关联研究(GWAS)的12000个身高显著相关基因位点造成的影响合计就能达到4cm。


因此,很多疾病评估风险的时候不能只看个别基因,而是要通过多基因评分(PRS)。


其实,现在已经有一些商业化的尝试。有一些公司会提供基于PRS的胚胎筛选,帮助避免新生儿患特定疾病。当然,这些人早晚会卖筛完美小孩的产品的


以目前的技术来说,针对单个基因的编辑可能就是临床的极限了,不过科学家们乐观估计,在一代人之内,基因编辑技术就能实现针对数十乃至数百个基因的编辑了。


为了估算多基因编辑能够产生的影响,研究者们制作了一个数学模型,对阿尔茨海默病(AD)、精神分裂症(SCZ)、2型糖尿病(T2D)、冠状动脉疾病(CAD)和重度抑郁症(MDD)进行了分析。这些常见疾病的终生患病率分别为5%、1%、10%、6%、15%。


这里研究者们做了一个很美妙的假设,将GWAS鉴定到的疾病风险基因全部认为有因果关系。


按照模型的估算结果,编辑单个基因已经能够产生很大的影响。


将AD的相关基因APOE ε4变体编辑为保护性的ε2变体,可以将终生患病率从 5%降低到2.9%,与目前ESPS能实现的差不太多(3.2%)。


但是如果将编辑范围扩大到AD关系最密切的10个基因变体,那么终生患病率预计可以降低到0.6%以下。


同理,在SCZ、T2D、CAD和MDD中,编辑10个基因可将终生患病率分别降低到0.1%、0.2%、0.1%和9%。

增加编辑基因数可大幅降低特定疾病的终生患病率

这么看结果真是挺美好的,小小修饰少数基因,就能基本删除一种疾病了。


不过这项研究的前提还是太多了,基因编辑的误差率不考虑,风险基因与疾病之间的复杂关系暂不考虑,而人和人之间基因的差异使得编辑带来的风险降低也是不同的。


最后,基因编辑很有可能导向社会分化的加剧。根据研究者的估算,只有少部分人能够使用基因编辑时,基尼指数衡量的社会不公就会提升,直到超过50%的人能够使用基因编辑。

量化基因编辑导致的社会不平等

看完论文之后,我突然感觉基因编辑改造人类的未来突然变近了。不知道那个时候社会会是什么样,我们又应当如何看待不“完美”的自己呢?


参考资料:

[1]Visscher, P.M., Gyngell, C., Yengo, L. et al. Heritable polygenic editing: the next frontier in genomic medicine?. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08300-4

本文作者丨代丝雨

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