基因編輯技術的里程碑！科學家用 CRISPR 成功修改人類胚胎

今年八月二日的《Nature》期刊中，美國研究團隊發表一項驚人突破：他們使用基因編輯技術 CRISPR-Cas9 成功地修改了人類胚胎中的致病基因，並且沒有引發其他嚴重的副作用，未來可望減少遺傳性疾病，提升下一代的生命健康，為基因編輯技術的重大里程碑。

CRISPR 的進擊：遺傳性疾病可望不復存在？

基因編輯技術 CRISPR 最早在 1987 年，由日本科學家在大腸桿菌中發現，到了 2002 年，歐美研究人員進一步發現一系列與 CRISPR 相關的 Cas (CRISPR-associated genes) 基因，並證明這些基因轉譯出的 Cas 蛋白具有剪輯 DNA 功能，讓科學家可將特定的基因序列「剪除」，置換上其他的基因序列，基因編輯技術自此開始突飛猛進。2016 年，美國博德研究機構（Broad Institute）的張峰、法國科學家 Emmanuelle Charpentie 及美國科學家 Jennifer A. Doudna 因其發展的 CRISPR-cas9 系統，同時獲得有「東方諾貝爾獎」之稱的唐獎，該系統具有操作容易且精準度高的特性，使其應用範圍更加廣泛，成為備受矚目的醫學科技之一。

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今年八月初，美國的研究團隊於《Nature》期刊發表 CRISPR 技術在編輯人類胚胎的最新成果。由美國奧勒岡健康與科學大學 (OHSU)、沙克生物研究中心 (Salk Institute) 及韓國基礎科學研究所共同合作，使用 CRISPR-Cas9 修正了導致肥厚性心肌症 (hypertrophic cardiomyopathy, HCM) 的 MYBPC3 基因突變點。為了提高成功率，研究團隊在實驗室進行體外受精的過程中，同時將 CRISPR-Cas9 和帶有特定基因突變的精子注入到卵子，發現胚胎中被替換進去的健康基因片段會自動去修復被「剪掉」的突變基因片段，而且在 58 個實驗胚胎中有 42 個胚胎被修復。雖然不能算是百分之百的成功，但該實驗已將修復胚胎的數量從原本的 50％提升到 72％。

此外，針對 CRISPR 技術最令人擔憂的穩定度問題，沙克及奧瑞岡研究團隊發現，此次編輯基因片段後並未引發其他可偵測到的突變 (detectable mutations)。沙克基因表現實驗室的教授貝爾蒙特 (Juan Carlos Izpisua Belmonte) 表示：「我們證明了修改人類胚胎中的基因突變是可行的，而且是用一種既安全又有效率的方式來進行。」奧瑞岡大學的資深學者、也是該論文的共同作者 Paula Amato 教授也提到：「如果能證明這個方法是安全的，未來或許可用於預防遺傳疾病傳給後代子孫。」

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安全性與倫理道德的考量

僅管該實驗成果令人振奮，但倫敦弗朗西斯克里克研究所（Francis Crick Institute）的教授羅賓 • 勒維爾貝吉 (Robin Lovell-Badge) 指出：「這項技術仍有許多安全性的未知考量須確認，目前還不適合推廣到臨床。」面對倫理道德的爭議，這樣的技術是否會引來「訂製嬰兒」的風潮？對此，貝爾蒙特教授答道：「還沒有人想到這一點，因為目前來講幾乎是不可能的。此次實驗只是一項基礎研究，更別說自然界數百萬年來的演化是多麼的複雜，其中的精妙並非幾次實驗就能解答。」他也進一步提到：「這項技術未來最重要的應用，是修改掉還在子宮內或出生後的嬰兒體內的基因突變。」而他也強調，將會繼續以謹慎的態度面對道德倫理的疑慮，希望醫學技術的進步，在不遠的將來能造福更多想孕育健康生命的家庭。

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參考文獻：
https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23305.html