李 丹 譯自，Vol.34(2018)，№7：6～8張配配 校

盡管人們不可能將利用規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR)技術(shù)培育出的任何個(gè)體或其后代與自然出生的個(gè)體區(qū)分開(kāi)來(lái)，但歐洲法院認(rèn)為它們應(yīng)該被視為是在遺傳學(xué)上經(jīng)過(guò)基因修改的個(gè)體。正因?yàn)槿绱?，它們?cè)跉W洲被當(dāng)作像轉(zhuǎn)基因生物(Genetically Modified Organisms，GMO)一樣來(lái)對(duì)待。目前，歐洲對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的監(jiān)管比美國(guó)或亞洲都要嚴(yán)格得多。類(lèi)似的技術(shù)，如誘變——通過(guò)輻射或特定的化學(xué)物質(zhì)來(lái)改變基因，不被視為轉(zhuǎn)基因，且也不需要遵守嚴(yán)格的規(guī)定，如特殊的預(yù)防措施、可追溯性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1 CRISPR是什么

利用CRISPR技術(shù)進(jìn)行基因編輯已經(jīng)得到了科學(xué)界前所未有的關(guān)注。它被證明是一種革命性的方法，可以為人們更好地了解某些基因在胚胎期對(duì)治療疾病能力的表達(dá)提供解決方案。CRISPR由Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna在2012年發(fā)現(xiàn)。從那以后，令人興奮的事一直在發(fā)生，此項(xiàng)技術(shù)的主要發(fā)現(xiàn)者最近被多次提名為潛在的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。

從根本上說(shuō)，CRISPR技術(shù)是一項(xiàng)精確切割DNA的技術(shù)，并且可在切割點(diǎn)黏合自然發(fā)生基因。事實(shí)上，通過(guò)敲除或替換不需要的基因，這一技術(shù)將會(huì)創(chuàng)造出與其他任何自然出生的個(gè)體表現(xiàn)一樣的新生物體。利用CRISPR技術(shù)產(chǎn)生的個(gè)體不被認(rèn)為是轉(zhuǎn)基因生物(GMO)，更重要的是它們不可能與自然出生的生物個(gè)體區(qū)分開(kāi)。這就是說(shuō)人們不可能說(shuō)出自然出生的同卵雙胞胎和由一組克隆胚胎生出的雙胞胎之間的差異。

2 培育出抗病動(dòng)物

CRISPR技術(shù)在培育抗病動(dòng)物方面可能是一項(xiàng)重要的技術(shù)。大多數(shù)抗病基因在被發(fā)現(xiàn)時(shí)，它們?cè)谑袌?chǎng)上最常用的動(dòng)物品種或雜交品種中存在的頻率相當(dāng)?shù)?。利用CRISPR技術(shù)，這些抗病基因可以被有效地導(dǎo)入當(dāng)前育種金字塔的頂端動(dòng)物中。本來(lái)可能需要經(jīng)過(guò)好幾個(gè)世代的基因選擇才能完成的育種目標(biāo)現(xiàn)在可以縮短到幾代就可完成。最近，一個(gè)由美國(guó)、中國(guó)和韓國(guó)的研究人員組成的科研小組成功治愈了人類(lèi)胚胎的一種遺傳疾病——肥厚型心肌癥?？偠灾?，這是那種可以預(yù)防和治療疾病，并且將有可能使人類(lèi)對(duì)作物和動(dòng)物的基因更加充分了解的革命性新技術(shù)的前兆。

盡管如此，歐洲法院還是給這項(xiàng)技術(shù)貼上了轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的標(biāo)簽，這將阻礙其在歐洲的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。

3 國(guó)際豬育種

國(guó)際生豬繁育以優(yōu)秀的基因和更好的健康狀況這兩大基柱為基礎(chǔ)。所有知名的豬育種公司在豬群健康水平很高的國(guó)家里都有他們的新核心豬群，這些動(dòng)物可以在那里遠(yuǎn)程生產(chǎn)，同時(shí)維持它們高水準(zhǔn)的健康狀態(tài)。在大多數(shù)情況下，這些公司可以培育出無(wú)特定病原體(Specific Pathogen Free，SPF)的種豬，養(yǎng)豬界關(guān)注的三種疾病主要為豬繁殖與呼吸障礙綜合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome，PRRS)、 豬 肺炎支原體(Mycoplasma hyopneumoniae，M.hyo)和胸膜肺炎放線桿菌(Actinobacillus pleuropneumonia，App)。

豬場(chǎng)不存在這三種疾病意味著每年可以在抗生素上節(jié)約一筆可觀的資金。豬場(chǎng)凈化是為豬場(chǎng)開(kāi)啟顯著減少抗生素使用量的唯一途徑。在豬飼養(yǎng)密度較低的國(guó)家，新建的豬場(chǎng)往往會(huì)飼養(yǎng)SPF種豬。采用封閉式培育計(jì)劃可以幫助養(yǎng)豬生產(chǎn)者使豬群保持在較高的健康水平上，并且在不會(huì)讓豬場(chǎng)豬群的健康狀況因引進(jìn)的新種豬而受到持續(xù)挑戰(zhàn)的情況下保持豬種的基因進(jìn)展。

4 涉及CRISPR的實(shí)際例子

對(duì)于前文提到的三種疾病中的兩種，基因編輯似乎可以有為抗病基因創(chuàng)造發(fā)揮作用的機(jī)會(huì)。在2018年6月舉行的最新一屆國(guó)際豬獸醫(yī)學(xué)會(huì)(International Pig Veterinary Society，IPVS)大會(huì)上，相關(guān)專(zhuān)家介紹了有關(guān)應(yīng)用PRRS和App的抗病基因的實(shí)例。CD163基因與抗PRRS有關(guān)。由Christin Burkard博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組在愛(ài)丁堡大學(xué)成功地編輯了該基因，他們?cè)诓挥绊懫渖飳W(xué)功能的前提下，編輯了該基因特殊的SRCR區(qū)段。最后，通過(guò)CRISPR的精密設(shè)計(jì)，成功地培育出了巨噬細(xì)胞缺乏CD163SRCR-5區(qū)段的豬，并被證明對(duì)豬繁殖與呼吸綜合征病毒的兩個(gè)亞型有充分的抵抗力。在德國(guó)，研究人員在漢諾威大學(xué)以相似的方法培育具有抗App特性的豬，結(jié)果成功地分析出至少三個(gè)有應(yīng)用前景的候選基因?；蚓庉嫾夹g(shù)使培育有抗病能力的動(dòng)物比以前變得更加容易了。以前需要花半年時(shí)間才能完成的工作現(xiàn)在可以在幾周內(nèi)就能夠完成，而且這項(xiàng)技術(shù)似乎比其前輩更加準(zhǔn)確。同樣，在過(guò)去的幾年里，準(zhǔn)確率也得到了顯著的提高。

將基因編輯技術(shù)，如CRISPR技術(shù)像轉(zhuǎn)基因生物(GMO)一樣受到同樣嚴(yán)格的管理，這將會(huì)顯著放慢遺傳學(xué)在歐洲的發(fā)展速度。更有可能的是，亞洲和美國(guó)將會(huì)對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)更加開(kāi)放。接下來(lái)的挑戰(zhàn)將是如何追溯一頭種畜在其譜系的某些分支中是否有過(guò)基因編輯的情況。要執(zhí)行比歐盟CRISPR條例更為嚴(yán)格的規(guī)定幾乎是不可能的。

5 遠(yuǎn)程SPF核心豬場(chǎng)

遺傳育種公司利用遠(yuǎn)程SPF核心豬場(chǎng)培育的大量品系來(lái)提高種豬的遺傳進(jìn)展，因?yàn)闄M跨大陸的頂級(jí)核心豬場(chǎng)之間的這種國(guó)際性基因交換是讓種豬品系成功獲得基因改良的基礎(chǔ)如果歐盟因?yàn)閲?yán)格的規(guī)定不允許遺傳育種公司生產(chǎn)基因編輯的品系，而世界上的其他國(guó)家或地區(qū)允許進(jìn)行，這將會(huì)使全世界的豬品系發(fā)生分裂。屆時(shí)，歐洲的育種方案將會(huì)縮小并且該方案很可能會(huì)無(wú)法跟上全球其他國(guó)家或地區(qū)的育種方案。如果世界其他地區(qū)能夠有效地培育出對(duì)重大疾病有更強(qiáng)抵抗力的豬這意味著歐洲將會(huì)失去育種效率，無(wú)法跟上使用更少抗生素的步伐。歐洲盡可能地將事物保持在自然狀態(tài)下的愿望會(huì)丟失讓動(dòng)物高效生產(chǎn)以及減少抗生素使用量的有限余地。這似乎有點(diǎn)矛盾。然而，歐洲法院的決定將會(huì)大大減緩歐洲養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。在兩個(gè)繁殖世代內(nèi)，使用或不使用基因編輯技術(shù)將產(chǎn)生巨大的差異。讓歐洲的養(yǎng)豬業(yè)利用非基因編輯的豬與世界上其他地區(qū)利用基因編輯技術(shù)培育出的抗重大疾病的抗病豬競(jìng)賽是不可能的。在這種情況下，歐洲將不再能在全球肉品貿(mào)易中發(fā)揮重要作用。

與此同時(shí)，基因編輯技術(shù)有望在全球的某些地區(qū)受到歡迎，并且將會(huì)降低進(jìn)一步培育轉(zhuǎn)基因豬的必要性。基因編輯的潛在作用將是巨大的，并且探索某一物種的自然的遺傳變異將會(huì)得到強(qiáng)有力的推動(dòng)。改進(jìn)的設(shè)計(jì)豬將會(huì)達(dá)到使用一項(xiàng)既能夠提高準(zhǔn)確性又具有巨大應(yīng)用潛力的技術(shù)所取得的性能指標(biāo)。

歐洲法院對(duì)CRISPR的裁決不太可能會(huì)在其他地區(qū)重演。消費(fèi)者們對(duì)某一種技術(shù)真正會(huì)帶來(lái)什么影響仍感到迷惑，但是非常有可能的是CRISPR技術(shù)將會(huì)慢慢地增強(qiáng)消費(fèi)者的信心。這可以通過(guò)成功解決人類(lèi)的基因紊亂或通過(guò)有效地減少抗生素在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的使用量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這將對(duì)全球的遺傳育種方案和生豬生產(chǎn)產(chǎn)生什么影響？遺傳育種公司可能不得不將其全球的種豬群體分成基因編輯品系和非基因編輯品系兩種。萬(wàn)一歐洲是個(gè)特例，那么主要的核心豬場(chǎng)將會(huì)被轉(zhuǎn)移到有出口機(jī)會(huì)的豬群健康水平高的國(guó)家。加拿大和美國(guó)將變成合理的候選者。除了通過(guò)基因編輯實(shí)現(xiàn)特定的遺傳改進(jìn)外，一般的遺傳改良進(jìn)程在沒(méi)有保持關(guān)聯(lián)性的單獨(dú)的較小的育種群中也將會(huì)減慢。

如果抗病育種被證明是成功的，那么這可以有效地減少抗生素的使用。受到嚴(yán)格監(jiān)管的歐洲豬群將保持較高的死亡率和較大的抗生素使用量。

大概幾十年后，已知的影響以及在作物科學(xué)和藥物研發(fā)上承兌的壓力可能會(huì)再次改變歐洲人對(duì)基因編輯的看法?！酢?/p>

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