基因编辑真的具有大规模杀伤性？
　　基因编辑技术近年来风生水起：在巴西，它被用来生产转基因蚊子，以对抗猖獗的寨卡病毒；在英国，它将被用于改变人类胚胎的基因，以揭示受精卵发育成健康胚胎的基因之谜。
　　很多人担忧，基因编辑技术的过快发展会让人类社会陷入伦理难题。不过，估计很少有人料到，它在近日公布的美国情报界年度全球威胁评估报告中，登上了“大规模杀伤性与扩散性武器”威胁清单。
　　“飞跃”的基因编辑令人担忧
　　这份报告称：“由于这种军民两用的技术分布广、成本低，而且在加速发展之中，对其蓄意或无意的误用可能会对国家经济和国家安全带来广泛影响。”
　　基因编辑技术包括多种在活细胞内改造DNA的新技术。据麻省理工学院《技术评论》杂志官网报道，这份体现美国中央情报局、美国国家安全局等美国间谍和情报收集机构“集体智慧”的非保密性报告，并没有具体“点名”某种技术。但是首先“躺枪”的应该是CRISPR技术。
　　CRISPR技术是目前最新也最为通用的基因编辑技术，成本低廉，简单易用。只需花费60美元就可以购买到CRISPR技术所需的基本材料，网络上甚至有免费获得这些材料的途径。
　　清华大学生命科学学院博士生导师郗乔然告诉科技日报记者，她所在的实验室就在使用这种技术。“CRISPR技术可以说是生命科学领域的重大突破，之前很多科学家束手无策的事情，现在很短时间内就可以实现了，这也算是一个飞跃。”
　　正是这种“飞跃”令很多人感到不安。
　　前美国国土安全部副部长、美国兰德公司高级政策分析师丹尼尔·格斯坦就表示，担心有人会错误地应用这种技术，研发出一些功能强大的病原体。他认为，可能会出现灾难性的基因编辑突发事件，因为基因组是生命的根本所在。
　　未来的威胁“可能”无法排除
　　这不只是美国情报界的顾虑。
　　之前也有科学家提出过骇人的猜想：基因编辑技术有没有可能被用于研发“杀手蚊子”，或者制造可以大面积摧毁主要农作物的瘟疫，甚至研制可以剪断人体DNA的病毒……
　　这些令人毛骨悚然的场景真的会出现吗？
　　“任何事情都是有可能的。”中科院植物研究所植物分子生理学实验室主任刘春明在两三年前开始使用CRISPR技术。在他看来，人们日常生活中常见的水、电甚至筷子都有可能在某种情况下变身为具有大规模杀伤性的“武器”。
　　“基因编辑技术能否用来创造生化武器？我目前还没有想到非常有效的方式。”刘春明说，“但是这个方式本身应该是存在的。”
　　郗乔然表达了类似的观点。“任何技术都要看用在谁的手上，任何技术都有一些潜在的危险性。人们所担心的可能性是存在的，但是成为现实需要多长时间？这谁也不知道。”
　　既然一切皆有可能，这份报告对基因编辑技术的担忧似乎有其合理性。
　　“站在国家的立场来看，一种新的技术出现时，它总会想到这种技术不好的一面，可能有什么负面的影响或者潜在的威胁。”郗乔然说，“所以从国家战略的角度来讲，国家可能会就此作出一些防御性战略。”
　　目前阶段有点“危言耸听”
　　虽然如此，把基因编辑技术列入大规模杀伤性武器威胁清单还是令一些科学家大跌眼镜。
　　短短5年时间内，CRISPR技术在全球的使用版图迅速铺开。但郗乔然认为，目前基因编辑技术的使用还是局限于实验室中。“现在把基因编辑列入大规模杀伤性武器威胁清单，我个人认为就这一技术目前的发展阶段来看，有一点点危言耸听。”她补充说，尽管不排除未来这种技术发展到一定程度后会出现人们所担心的情况。
　　“多少有点危言耸听。”刘春明也不认同这种做法，“这样做可以给人们带来一些警示，但是把它的潜在危害性提高到这个地步，就像把水和筷子当成大规模杀伤性武器一样。”
　　人们的忧虑让刘春明想起了曾经的负压实验室。
　　他告诉记者，三四十年前做分子生物学实验都采用成本高昂的负压实验室，只让空气进来，不让空气出去。原因是人们担心利用分子生物学技术改造的菌种或载体会扩散到空气中，对社会、对环境产生严重危害。但现在，除非做与人类病毒相关的实验，大多数分子生物学实验室已不再使用负压实验室——因为人们所想象的可怕后果并没有出现。
　　“这也是一个正常的过程。”刘春明说，“新技术出现的时候人们总会有很多担心，常常是经过一段时间以后，人们会冷静下来，真正知道它是否具有潜在的破坏性。”
[责任编辑:谁说基因不可以改变？Crispr 基因编辑技术或将应用于治疗血液疾病
【来自36氪】能够正确编辑目标细胞，改变目标细胞的基因，真的是逆天了。编者按：本文作者 Nikhil Swaminathan 介绍了一种可能会成为治疗遗传性血液疾病的治疗方法——Crispr，通过基因编辑去除病变或者可能病变的基因，以达到治疗效果。你知道在市场营销里当一个品牌变成“通用商标”是什么样的体验吗？想擤鼻涕？抽一张Kleenex（纸巾品牌）；想处理掉从沙滩上无意带回家的沙粒？用Hoover（吸尘器品牌）。在生物学里，Crispr 就是类似的存在。Crispr 基因编辑成本极低且使用简单，计划在不久的将来，会从实验室走向医疗领域。10月下旬，一个中国团队从肺癌患者的淋巴细胞中删除了一个基因，然后将编辑后的细胞注射回他的血液中。但Crispr是否能有效运用到医学治疗当中尚无定论。科学家曾多次将基因编辑手段运用到治疗中，但只有少部分取得了明显进展——尤其当所治疗的疾病如癌症一样复杂的时候。遗传性血液疾病，如镰刀形红细胞贫血症和β地中海贫血是更好的基因治疗对象。这些疾病治疗起来相对简单，可以作为更好的研究比较对象。以上两种并发症，是由一个基因位点的基因突变导致血红细胞功能紊乱，最终导致机体器官无法获得足够的氧气造成的。细胞在体内很难编辑，但假如是血液疾病，就简单得多：只要将血液细胞分离出来，治疗并将这些治疗处理后的血液细胞回输人体便可——更通俗的说法就是骨髓移植。
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一岁的蕾拉&理查兹患有复发性急性淋巴细胞白血病，这是一种难以治愈的白血病。 （南方周末资料图/图）
英国的研究人员利用编辑基因的技术，首次治愈了一名患有耐药性白血病的儿童。人们有理由对这一突破性的进展感到振奋，但是有关基因编辑的伦理问题仍不会消失。
英国的一组研究人员最近采用一种新的基因疗法，成功治愈了一名一岁大的白血病患儿。这组研究人员来自英国伦敦大奥德蒙街医院和伦敦大学学院的儿童健康研究所，他们用&分子剪刀&&&也称基因剪刀&&编辑基因，产生设计的免疫细胞治疗耐药性的白血病。利用基因剪刀来治疗罕见病、疑难病尤其是遗传性疾病既有效，也是当代医学发展的一个方向。不过，基因疗法有多种，仅仅是利用基因剪刀的方式就有多种。
尝试新的疗法
一岁的蕾拉&理查兹(Layla Richards)患有复发性急性淋巴细胞白血病（ALL），是一种难以治愈的白血病。尽管药物化疗能治愈一些白血病，但对于复发性急性淋巴细胞白血病还是束手无策。此前，蕾拉已经接受过化疗，但效果不佳，只能用姑息疗法维持生命。在走投无路之时，大奥德蒙街医院向蕾拉的父母提议可以试用新的基因疗法。这种疗法已经在小鼠身上进行过试验，效果较好。
为了挽救女儿的生命，蕾拉的父母同意了。蕾拉的妈妈莉莎（Lisa）说：&我们不想接受姑息治疗，所以我们要求医生为我们的女儿尝试任何治疗，哪怕是以前没有尝试过的。&而且，治疗方式也经过了医学伦理委员会批准，由掌握这一特定基因修饰方式的法国Cellectis生物科技公司提供经过基因修饰的T细胞。
由于蕾拉患ALL，体内正常的免疫T细胞已经很少，因此需要利用他人（供体）捐赠的健康T细胞。在利用之前，要对供体T细胞进行基因修饰，即用一种基因剪刀&&转录激活因子样效应物核酸酶（TALEN）向健康的供体T细胞添加新的基因，将它们武装起来对抗白血病。
TALEN是一种可靶向修饰特异基因序列的酶，它借助于TAL效应子（一种由植物细菌分泌的天然蛋白）来识别特异性DNA碱基对。TAL效应子可被设计来识别和结合所有的目的DNA序列。对TAL效应子附加一个核酸酶就生成了TALEN。TAL效应核酸酶可与DNA结合并在特异位点对DNA链进行切割，从而导入新的遗传物质（基因）。此前，TALEN的特异性切割活性在酵母、拟南芥、水稻、果蝇及斑马鱼等多个动植物体系和体外培养细胞中得到验证。
利用TALEN对供体T细胞中的特定基因进行切割后会呈现两种效应。一是治疗白血病的药物不能损伤和杀灭基因修饰的T细胞，其次这种被修饰的T细胞也被重新编程，因此，输入蕾拉的体内只是去杀灭其体内病变的白细胞。这种被修饰的T细胞称为UCART19细胞。
UCART19细胞由Cellectis公司研发，大奥德蒙街医院的研究人员通过静脉注射，用10分钟的时间把1毫升的UCART19细胞注入了蕾拉的血流中。然后对蕾拉进行隔离，以保护其免受感染，因为这段时间蕾拉的免疫系统非常虚弱。几周后，蕾拉体内的白血病细胞就明显消失。
然而，这并非是治疗的结束。输入的UCART19细胞只是杀灭了蕾拉体内的白血病细胞，下一步还需要接受骨髓移植来重建蕾拉被治疗摧毁的整个血液和免疫系统。经检查，蕾拉的骨髓细胞是健康的，血细胞计数也在恢复正常。未来就是要找到一位配型相同的供者，由其提供健康的骨髓，移植到蕾拉体内以重建蕾拉的造血系统和免疫系统。
有望治疗艾滋病
在利用UCART19细胞治疗白血病之前，采用另一种基因剪刀&&锌指核酸酶（ZFN）治疗艾滋病也获得了初步成功。
ZFN又名锌指蛋白核酸酶，并非自然存在，而是一种人工改造的核酸内切酶，由一个DNA识别区域和一个非特异性核酸内切酶构成，其中DNA识别区域有特异性，在DNA特定位点结合，而非特异性核酸内切酶有剪切功能，两者结合可在DNA特定位点进行定点切割。
美国加利福尼亚州Sangamo生物科学公司（Sangamo BioSciences）用ZFN对供体T细胞进行基因修饰，对T细胞上一个基因删除和灭活，这个基因编码的蛋白就是艾滋病病毒（HIV）进入T细胞的结合靶分子，即T细胞受体CCR5-&32。ZFN修饰CCR5-&32基因可使其缩短，并导致其有名无实，HIV就难以识别这个T细胞的蛋白分子（大门），从而无法入侵T细胞，由此可以治疗艾滋病。
2014年，Sangamo公司的费奥多&乌尔诺夫（Fyodor Urnov）研究小组对12名艾滋病患者试验，输入经过基因编辑的健康供者的T细胞，有效地抑制了HIV入侵T细胞，有6名患者停止服用抗HIV的药物，说明这种基因编辑疗法初步体现了效果。由于有了初步结果，现在Sangamo公司正在扩大试验，对七十多名艾滋病患者试验这种基因编辑疗法。
受到这种基因编辑疗法治疗结果的鼓舞，Sangamo公司还在扩大基因疗法的战场。2015年10月，乌尔诺夫研究小组报告了他们用ZFN对猴子试验治疗血友病的结果。研究人员对15只猴子注射携带编码ZFN基因和凝血IX因子基因的病毒，以治疗血友病。白蛋白是肝脏大量合成的血液蛋白，ZFN能切割基因组中编码白蛋白的基因，并将一个健康的凝血IX因子基因导入基因组中。结果发现，猴子肝脏开始制造更多凝血IX因子，血液中凝血IX因子增加10%。
乌尔诺夫认为，利用ZFN和TALEN基因剪刀可以治疗多种疾病。例如，白蛋白基因类似人类基因组的一个USB接口，在这个位置也可利用ZFN或TALEN基因剪刀插入其他基因以治疗疾病。
不过，Sangamo科学公司利用基因剪刀治疗血友病还未取得美国食品与药物管理局（FDA）的许可证，只是在2015年9月美国国立卫生研究院（NIH）一个委员会同意开展基因编辑治疗的临床研究，并可能对凝血IX因子基因治疗开绿灯，Sangamo科学公司已经提出申请，如果获得FDA批准，临床试验可望在2016年展开。
更广泛的手段
无论是利用ZFN，还是TALEN基因剪刀治疗疾病，目前还只是在对T细胞的某种基因进行编辑、删除以治疗疾病，是一种间接的基因疗法。更为直接的用基因剪刀切除致病基因的疗法也在试验之中，这就是名为CRISPR-Cas的基因剪刀。
CRISPR-Cas的全称是，成簇的规律性间隔的短回文重复序列。CRISPR-Cas技术是继锌指核酸酶（ZFN）、胚胎干细胞（ES）打靶和TALEN等基因编辑技术后用于定点剪切、敲除特定基因的第四种方法，不仅可以用于治疗疾病，还可能修改胚胎，创造新的物种，甚至创造&超人&。
现在，CRISPR-Cas治疗疾病的一个试验是治疗&地中海贫血。美国加州大学旧金山分校的简悦威教授及其同事在日的《基因组研究》（Genome Research）发表文章称，他们尝试用CRISPR-Cas治疗&地中海贫血获得初步成功。&-地中海贫血是由HBB基因突变引起的，会造成严重的血红蛋白缺乏。全球每10万人中有一人受到这种疾病的影响，目前还没有能够治愈&-地中海贫血的办法。
研究人员先将&-地中海贫血患者的皮肤细胞（成纤维细胞）诱导成为诱导的多能干细胞（iPSC），然后利用CRISPR-Cas编辑技术来纠正HBB特殊位点的DNA序列，即切割双链DNA中HBB突变位点。然后，细胞自身会通过同源重组用正确的核苷酸序列修复DNA。经过基因校正HBB突变之后的iPSC没有检测到脱靶效应，细胞保持着完全的多能性，核型也很正常。之后，研究人员把这些iPSC分化成为红细胞，结果红细胞的HBB表达恢复正常。不过，要将CRISPR-Cas编辑技术真正用于临床治疗&-地中海贫血，还有较长的路要走。
采用CRISPR-Cas编辑技术治疗&-地中海贫血的另一个思路和做法来自中国研究人员。中山大学的黄军就等人，试图用CRISPR/Cas9基因编辑技术对&不能存活&的胚胎（从当地生殖诊所获得，无法生成活胎的胚胎）来改造&-地中海贫血的基因HBB。研究小组将CRISPR/Cas9注入到86个胚胎中，结果显示，有28个胚胎获得了成功的拼接，替换了突变的HBB基因。
然而，这一研究引发了争论。由于CRISPR-Cas尚不能完全准确剪切基因，就有可能对胚胎造成伤害。因此，目前无论是利用CRISPR-Cas技术，还是锌指核酸酶（ZFN）、胚胎干细胞（ES）打靶，以及TALEN等基因编辑技术，都局限在对细胞的基因编辑和敲除上，对于胚胎的基因敲除和剪切，风险很大。而且，这也涉及定制人和重造物种。
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美科学家：基因编辑技术或能治愈艾滋病
（原标题：美科学家：基因编辑技术或能治愈艾滋病）
人民网3月27日讯 据美国媒体报道，在艾滋病出现这么多年之后，科学家们似乎就要治愈这个疾病了，把致病的病毒从受感染的人体中清除掉。治疗的方法就是把病毒的DNA从受感染的细胞中剪辑掉。
抗逆转录病毒的药物能够有效抑制艾滋病毒，防止其复制。这样，HIV在感染艾滋病的人体中就能保持几乎检测不到的水平。但是病毒的记忆并没有从人体的免疫系统细胞（也就是T细胞）中消失。一旦停止服用抗逆转录病毒的药物，这些病毒余孽就会起死回生，开始产生艾滋病原体。
如今，研究人员似乎找到了从细胞中完全根除这些病毒余孽的方法，让它们再也不能复制繁殖。科学家们发明了一种叫做CRISPR/Cas9把病毒DNA剪辑掉，从而能够有效。
卡米尔·卡利里（Kamel Khalili）是位于宾夕法尼亚州费城的天普大学医学院神经科学系的系主任。他带头开展了这项研究。他说：“我们研究出来的这种切除法能让大量带有病毒的细胞失去活性，在实验室中，病毒复制在受感染细胞中降低了90%。”卡利里和他的同事还没有治愈任何艾滋病患者，但是在实验室里，他们把受感染的人类T细胞上的HIV清除得干干净净。
《科学报告》（Scientific Reports）杂志刊登了这份研究报告。卡利里认为，基因编辑技术有治愈艾滋病的潜力。他说：“这是令人激动的时刻，因为我们有技术和方法，我们的知识也在不断增加。希望能有资金让我们继续研究，一直到治愈这个疾病。”卡利里预计，等到两三年后科研人员完善了治疗方案，可能就可以进行临床试验了。（老任）
(原标题：：基因编辑技术或能治愈艾滋病&)
本文来源：人民网
责任编辑：齐栋梁_NF2865
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