(圖:John Ueland)

一項研究指出,刪除 CCR5 基因不只增加老鼠的認知能力,也讓人類大腦在中風後更容易復原,學業上也可能有更好的表現。因此中國在 2018 年進行的基因編輯實驗,不只製造出對愛滋病有免疫力的雙胞胎女嬰,同時也可能強化她們的認知和記憶能力。

刪除 CCR5 基因

深圳南方科技大學生物學家賀建奎博士領導的研究團隊認為,愛滋病毒需要利用 CCR5 基因才能進入人類的血液細胞。因此他們利用 CRISPR 技術將 CCR5 基因從人類胚胎中剔除,其中部分的胚胎後來被用於生育,並產下一對雙胞胎嬰兒。

加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles)的神經生物學家阿爾奇諾·席爾瓦教授(Alcino J. Silva)發現 CCR5 基因在大腦功能扮演重要的角色,包括抑制記憶和突觸連結。席爾瓦教授表示:「最簡單的解釋是,這些突變可能會影響雙胞胎的認知功能。」但他表示,無法預測對嬰兒認知的確切影響,而這就是為什麼中國團隊不該進行這項實驗的原因。

多方譴責

這項實驗後來受到多方譴責,而賀建奎博士目前正受中國當局的調查。基因編輯人類嬰兒的消息也引起眾多討論,包括 CRISPR 技術未來是否可用於製造高智商人類,有人甚至猜測這可能與中美生物技術競爭有關。

目前沒有證據顯示賀建奎博士預期改造嬰兒的智商。相關領域的科學家均表示,賀建奎博士從未與他們聯繫,就如同他從未希望獲得建言和支持一樣。加州西方健康大學(Western University of Health Sciences)的周密教授(Miou Zhou,音譯)表示:「就我所知,他從未與我們聯繫過。」

雖然賀建奎博士從未接觸腦神經科學家,但科學家早已瞭解 CCR5 基因和大腦認知功能之間的關聯。周教授與席爾瓦教授在 2016 年合作的一項研究就發現,移除老鼠的 CCR5 基因,可顯著改善老鼠的記憶力。

賀建奎博士曾在第二屆人類基因組編輯國際峰會上承認,他知道席爾瓦教授的那項研究,瞭解 CCR5 基因和大腦認知功能的影響。在問答階段被問及此事時,賀建奎博士表示:「我看了那篇論文,但那項研究需要更多的獨立驗證。我不贊同用基因編輯的方式增強大腦功能。」

缺少 CCR5 基因的影響

無論賀建奎博士真正的目的是什麼,有越來越多證據持續指出 CCR5 基因在大腦功能扮演重要角色。目前已有新的證據指出 CCR5 能抑制記憶形成,也能抑制突觸連結。

近日發表的一項研究指出,天生缺乏 CCR5 基因的人如果中風,其恢復能力會比一般人快。缺少一個 CCR5 基因,在課業上會有較好的表現,這表示該基因應與智力有關。領導這項研究的加州大學洛杉磯分校生物學家湯瑪斯·卡邁克爾博士(S. Thomas Carmichae)表示,CCR5 基因與好的課業表現有關是相當吸引人的,但這種關係仍需要進一步的研究。

CCR5 功能的發現已經應用於治療中風及愛滋病的藥物試驗,這兩種疾病患者通常都有記憶問題。在加州大學洛杉磯分校進行的一些研究中,人們會服用抗愛滋病藥物 Maraviroc,此藥物能以化學的方式阻斷 CCR5 的功能,因此能觀察受測者是否有更好的認知能力。

我們還沒準備好

席爾瓦教授認為,試圖修正患者的缺陷和試圖增強大腦功能之間有很大的區別。他表示:「醫學界致力於研究大腦認知問題。我們確實需要藥物,但把正常人拿來作 DNA 改造,以獲得更好的功能,那就是另一回事了。要做到改造,我們所知道甚少,大自然已經達到完美的平衡。」

我們不去改變正常的智力,並不代表我們不會。席爾瓦教授說,用於利用基因改造讓老鼠更聰明,不只是說明了改變智力是可能的,也說明了改變 CCR5 基因確實會有很大的影響。

席爾瓦教授表示:「試想,也許未來的某一天,我們可以提升整體人類的智商?如果我否認的話,那我就不會成為一位科學家了。老鼠實驗說明了這個想像有實現的可能。但老鼠不是人類,我們不知道在人類身上進行實驗會帶來什麼後果,我們還沒準備好面對這些事。」

 

參考資料:

  1. Antonio Regalado. (Feb. 21. 2019.)China’s CRISPR twins might have their brains inadvertently enhanced. MIT Technology Review
  2. Mary T. Jo etal. (2019). CCR5 Is a Therapeutic Target for Recovery after Stroke and Traumatic BrainInjury. Cell DOI:10.1016/j.cell.2019.01.044
  3. Miou Zhou et al. (2016). CCR5 is a suppressor for cortical plasticity and hippocampal learning and memory.eLIFE
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