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醫(yī)生定制親生孩子,全球首個“完美嬰兒”如今已 2 歲

導讀 事實上,這可能不只是狂想,已經(jīng)有人付諸了行動。這個人叫做拉法爾,來自美國北卡羅來納州 Novant Health Forsyth 醫(yī)療中心,是一名神經(jīng)科醫(yī)生,他創(chuàng)造了世界上第一個通過「多基因評分」篩選
有多少人幻想過通過技術手段,獲得一個按照自己意愿設計的,更健康、更聰明、更好看的孩子?

事實上,這可能不只是狂想,已經(jīng)有人付諸了行動。這個人叫做拉法爾,來自美國北卡羅來納州 Novant Health Forsyth 醫(yī)療中心,是一名神經(jīng)科醫(yī)生,他創(chuàng)造了世界上第一個通過「多基因評分」篩選誕生的孩子。

年過五十,他要給自己算出「完美」的孩子

拉法爾和現(xiàn)任妻子都已年過五十,兩人此前分別離婚后,帶著各自的孩子重組了現(xiàn)在的家庭。盡管已經(jīng)屬于高齡受孕,但他們還是決定通過輔助生殖技術,再生一個屬于兩個人的孩子。

考慮到高齡生育可能會給孩子帶來更高的遺傳病風險,拉法爾看了許多研究資料,一篇發(fā)布于《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review)的文章吸引了他的注意。

該文題為「Eugenics 2.0 :  We're at the Dawn of Choosing Embryos by Health, Height, and More」。這篇文章提到,基于多基因評分的胚胎選擇(Embryo Selection Based on Polygenic Scores,ESPS)技術可以篩查疾病、選擇胚胎[1]

ESPS 是多基因評分(polygenic risk scores, PRSs)的一個應用方向,是在輔助生殖過程中通過評分的方式,對胚胎進行多基因相關性狀的篩選,從而選擇最可能符合需求(比如患某種疾病風險最低、高智力水平概率最高等)的胚胎,移植入母體進行生育。目前這一技術除了用于科學研究,主要潛力還是在于實現(xiàn)多基因遺傳病的一級預防[2]

拉法爾雖然臨床從事的是神經(jīng)科工作,但早年也曾取得遺傳學博士學位。他從 ESPC 中,看到了給孩子選擇完美基因的機會。

盡管該技術是否有效、是否安全、是否應該用于優(yōu)生都沒有定論,拉法爾仍堅持自己的想法。他找到了一家體外受精技術供應商,和另一家愿意提供胚胎檢測服務的公司,與試管嬰兒醫(yī)生一起研究,從自己的體外受精胚胎細胞中,提取 DNA 樣本、進行測序分析、構(gòu)建基因圖譜、解讀遺傳信息,從而預測孩子出生后可能的健康和智力水平。

最終,他們從 16 個胚胎中選出 5 個進行基因檢測。這 5 個胚胎中,有一個因檢測出染色體異常直接舍棄,余下 4 個則獲得了整體的「胚胎評分」[4]。

科學算命:這個胚胎「沒病沒災能賺錢」?

在拉法爾的努力下,他的小女兒奧蕾拉(Aurea Yenmai Smigrodzki)成為了世界上第一個經(jīng) ESPC 誕生的「完美嬰兒」。剛剛兩歲的她還不知道,自己作為世界上第一個 ESPC 嬰兒,從概率上看可能會比其他人更長壽,一生中患病風險也會更小。

那么這個概率是如何得來的,又真的可靠嗎?要回答這個問題,首先來看看「多基因評分」為何能用來給胚胎「算命」。

在人群中,每個人攜帶的遺傳信息大部分相同,但個人特有的遺傳變異,決定了人與人之間在外貌、性格、身體功能、疾病風險等方面的差異。

二十年來,有人類基因組計劃成果做基礎,大量研究通過比對不同性狀(比如患病和不患病、智力高和智力低等)的人群在基因變異上的差異,來揭示性狀差異與基因變異之間的關聯(lián)。

然而,基因變異對性狀的影響,并不是簡單的一一對應。

以疾病為例,有時單個基因變異就可能導致嚴重的遺傳疾病,例如地中海貧血、苯丙酮尿癥等,這些疾病都呈現(xiàn)典型的家族遺傳。而更多的疾病,遺傳方式更復雜。例如糖尿病、癌癥、高血壓等,與之相關的變異很多,每個風險變異的影響也有大有小。此時,單一的變異對患病風險影響并不大,但許許多多變異,就累積出了對最終患病概率的顯著影響。

那么假設我們想要評價一個人肥胖的概率,「多基因評分」會怎么做?首先,我們會從大量文獻數(shù)據(jù)中選擇與肥胖明確相關的基因變異,然后確定每個變異的權重是多少。接著,我們根據(jù)這個人的基因檢測結(jié)果,列出這個人攜帶以上變異中的哪些,最終通過復雜的加權計算,我們就能得到一個綜合評分,用來直觀體現(xiàn)這個人發(fā)生肥胖的風險高低。

目前有許多個人基因檢測服務,解讀報告中都會告訴我們這樣的結(jié)論,比如「患糖尿病的風險是平均人群的×倍」、「發(fā)生肥胖的風險是平均人群的×倍」,大都是通過多基因風險評估得出。這些結(jié)果主要根據(jù)與各性狀相關的學術文獻進行計算,其可靠性有賴現(xiàn)有研究結(jié)果和數(shù)據(jù)庫容量的發(fā)展,報告結(jié)果的參考價值大小及適用人群的范圍還需進一步明確。

 

綜上所述,目前針對人類的多基因評分雖然還處于研究階段,但已有在臨床或商業(yè)中,為某些疾病的基因風險提供檢測的服務[3]。

而反觀胚胎選擇,其實也不是新鮮事。對于受孕困難,或患有高致死、致畸、致殘風險的嚴重遺傳疾病(如染色體病、單基因病)的父母,采集精子和卵子在體外一次長成幾個胚胎,選擇生長情況最佳的植入子宮,「試管嬰兒」技術早就是成熟應用的方案 [3]。

既然多基因評分能預測性狀和疾病的概率,試管嬰兒技術又早已成熟,那么合二為一的 ESPC 不是也應該有效嗎?

但事實卻是,雖然給胚胎「打分」并沒有像基因編輯一樣改變胚胎的基因序列,但無論考慮有效性還是安全性,問題都遠未解決。

NEJM 在「Problems with Using Polygenic Scores to Select Embryos」這份特別報告中曾指出,ESPS 至少要能對想要的某種特征,給出適度準確的預測,才能判定它有效[5]。

然而,雖然通過全基因組關聯(lián)分析產(chǎn)生多基因評分時,高分和低分的人確實有一定差異,但分析出這些差異的人群并沒有親緣關系。而到了使用 ESPC 時,分析的對象卻是同一對父母的幾個胚胎,那么預測能力就很難完美復制。

例如在一項有關對將來受教育程度的多基因評分研究中,大學畢業(yè)率在 PRS 得分最低 1/5 的人群中約為 10%,在最高 1/5 人群中約 45~60%,差異是顯著的 [6]。但是到同一家庭成員之間去驗證時,因為一對父母產(chǎn)生的胚胎基因組差異太小,父母兩個存活的胚胎 PRS 得分分居最高和最低 1/5 的概率低至 3%。這顯然就幾乎無法做出有效的 ESPC[7]。

同時,目前對于基因功能的研究還遠遠未達完善。基因是具有多效性的,多基因評分在選擇一種我們想要的性狀時,很可能會導致產(chǎn)生另一種不利的性狀,例如基于某個基因選擇了讓孩子更聰明,但這個基因會導致更容易出現(xiàn)精神問題的方面卻還沒被研究揭示,這就很可能造成不能挽回的后果[5]。

盡管有效性和安全性都在遭受質(zhì)疑,ESPC 的應用卻正在推廣。

目前,世界范圍內(nèi)許多公司正在提供 ESPC 服務。為了幫助客戶直觀理解數(shù)據(jù),公司會向準父母展示該評分與人口平均值的比較情況,形成一個利于理解的報告。

而值得注意的是,這些公司雖然都提供這項服務,但宣稱能供選擇的特征卻各不相同。例如 Genomic Prediction 主要篩查的糖尿病、乳腺癌、前列腺和睪丸癌、惡性黑色素瘤、冠狀動脈疾病、高膽固醇血癥、高血壓和精神分裂癥等患病風險、特發(fā)性矮小和智力殘疾項目。Orchid Health 在上述疾病的基礎上,另外增加了炎癥性腸病和阿爾茨海默病 [5]。

同時,這些公司并不想止步于預防疾病。MyOme 宣稱可以提供教育、家庭收入、認知能力和主觀幸福感的胚胎多基因評分,Genomic Prediction 創(chuàng)始人之一也曾表明未來可能提供「高于平均水平的認知能力」甚至膚色的篩查 [5]。

這個胚胎「沒病沒災能賺錢」,看上去真的很美好。但它背后的風險、未知、歧視、可能難以挽回的后果,至今都沒有答案。

孩子要兩歲了,胚胎選擇的邊界卻遠未清晰

為拉法爾提供體外受精技術的公司在了解了他的需求時曾認為:「胚胎篩查是一個灰色地帶,雖然沒有被禁止,但我們還是認為篩選胚胎不道德?!?/p>

但作為全球首個 ESPC 孩子的父親,拉法爾堅信自己的正確。他不僅給了奧蕾拉一個完美的開端,還為她購買了一個家庭檢測試劑盒,希望能利用這些信息來指導她一生的健康和生活方式。

「如果父母通過基因為孩子選擇了高智商,孩子們應該會很感激?!估枅猿肿约旱挠^點,「當一個醫(yī)生告訴你,不能使用拯救生命和健康的技術,因為他們覺得這樣使用技術不道德,我認為他是錯的?!?/span>

ESPC 在技術層面受到的質(zhì)疑,確實只是反對聲音的冰山一角。由于較為昂貴的費用,和納入研究的數(shù)據(jù)庫的限制,該技術很大程度上只適用于富人,且預測最準確的是歐洲人。而且,由于越發(fā)達的地區(qū)會有越多資源用于人群基因組研究,差距很可能隨著時間推移不斷擴大,這無疑會加劇不公平。

而且,被該技術放棄選擇的特征,會被認為是一種「低價值」的特征,進而帶來偏見和歧視。舉個最小的例子,如果很多人都選擇雙眼皮,那么單眼皮的人或許就會因此被歧視。

加州大學洛杉磯分校的 Daniel J. Benjamin 教授表示,眾多個體的生殖決策經(jīng)過幾代人的積累,可能會產(chǎn)生深遠的社會后果。這些決定可能會改變?nèi)丝诮Y(jié)構(gòu),加劇社會不公平、帶來歧視等等[5]

為此有學者呼吁需盡快制定針對 ESPC 的政策和指導文件,規(guī)定提供這些服務的公司要證明所提供信息的完整性、準確性,并保證客戶能理解信息的含義。

但即便如此,ESPC 服務還在繼續(xù)。在拉法爾們的眼里,胚胎的基因篩選并不瘋狂,甚至就是人類的下一步,自己只不過是第一個去做了而已。「10 年后,這種(對胚胎的)多基因測試會完全沒有爭議,人們會理所當然地這樣做?!?/p>

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