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CRISPR食物

科學家發現蕃茄有一個基因,會在日長夜短的時候延遲花期。用 CRISPR-Cas9 技術關閉這個基因,可以讓番茄在加拿大種植。同樣地,科學家可以關閉某些基因,改變米飯的香味和口感;西班牙的科學家在小麥的基因引入突變,創造無麩質小麥。CRISPR-Cas9 技術的主要優點是產品不含轉基因成分,因此一般消費者更容易接受。

加州大學的植物學家用 CRISPR-Cas9 技術啟動水稻胚珠發育成為種子,這個方法可以讓農作物通過種子進行克隆複製。農夫可以收集種子來年播種,不用每年購買昂貴的優良種子。

不孕的雌蚊 

只有雌蚊會咬人及傳播瘧原蟲。英國倫敦帝國學院的科學家利用 CRISPR-Cas9 改變雄蚊的基因,使瘧疾的主要宿主甘比亞瘧蚊(Anopheles gambiae)產出不孕的雌蚊後代,減少瘧蚊的數量。然而這個方法可能會影響生態系統,因此是否能真正運用於在自然環境中未有定論。不過此項研究還是為消滅瘧疾帶來了新希望!

地中海貧血症 Sickle cell anemia

地中海(鐮狀細胞性)貧血症 (Sickle cell anemia) 是一種遺傳病, 常見於有較黝黑的皮膚的人。 有別於像一個扁平圓盤的正常紅血球,患者的紅血球呈現鐮刀形。患者有極嚴重的貧血症,因為紅血球壽命較短,血中的紅血球數量減少;鐮刀形的紅血球會阻塞毛細血管,引起局部缺血。 

胎兒血紅蛋白可以非常有效地攜帶氧氣,幫助胎兒正常發育。出生後,BCL11A 基因會告訴細胞停止製造胎兒血紅蛋白並開始製造成人血紅蛋白;科學家運用 CRISPR-Cas9 去關閉 BCL11A 基因,重新激活胎兒血紅蛋白,產生大量健康的血紅蛋白。 這個方法還在試驗階段,初步效果理想,希望不久將來可以給地中海貧血症患者帶來根治的辦法。 

正如基因剪刀設計者所期望,CRISPR-Cas9 基因剪刀可以修復引起疾病的突變基因。

CRISPR嬰兒

2018年,世界上第一個用 CRISPR-Cas9 技術去編輯雙胞胎胚胎基因的賀建奎,受到全世界科學界的譴責。中國政府以非法行醫判他入獄三年。當時賀建奎聲稱自己是為了幫助可能會患上愛滋病的雙胞胎,認為自己是為愛滋病人解決痛苦;可惜他沒有好好全面衡量編輯基因對這個嬰兒和家人的影響,及對整個人類基因的影響。

自從CRISPR-Cas9 基因剪刀面世,這個技術便在各個領域中大量應用;但在技術還未完全成熟,相關的倫理問題還未完全釐清,基因剪刀設計者對未來人類基因組感到擔心。 

基因剪刀設計者的呼籲

基因剪刀設計者 Jennifer Doudna 在她的 Ted Talk 中說:

這個充滿契機的基因組編輯技術, 引發了各種我們必須認真思考的道德爭議。 因為這種技術不僅可以運用在成人細胞上, 也可以用在胚胎上。 所以,我和同事一起來呼籲, 我們要針對這個技術召開一次全球對話,究竟這個技術使用者應承擔哪些道德與社會責任。

CRISPR遠景

未來十年,基因組編輯研究和應用繼續擴展,並與人工智能、活細胞成像和測序等技術進一步相互交融。正如在 CRISPR 技術開發期間一樣,人類的好奇心結合造福社會的願望,將推動 CRISPR 技術在未來十年的創新。

作者: Maria Pau
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圖片來源: pngtree.com

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