「讀寫」DNA：科學家計劃編寫並合成人類基因組

1990 年，美國國立衛生研究院（NIH）與多個國際機構合作，展開了「人類基因組計劃」（Human Genome Project），開始為人類基因組 30 億對鹼基進行測序。2003 年，計劃提早完成。有賴這個研究計劃，科學家發現了 1800 多種疾病基因，開發了 2000 多種基因診斷測試，並開始研發及使用至少 350 種生物科技產品，大大提升了人類的醫學水平。

現在，科學家認為，我們能夠「閱讀」人類基因組後，是時候展開人類基因組計劃的下一階段，「編寫」人類 DNA，人工合成一個人類基因組。

合成人類基因組

2016 年 5 月，一百多名科學家、商業領袖和律師聚首哈佛大學，討論用化學合成 DNA 的方法創造人類基因組。項目命名為「人類基因組編寫計劃」（Human Genome Project-Write ，GP-Write），由哈佛遺傳學家George Church 和紐約大學醫學院遺傳學家 Jef Boeke 領導。值得注意的是，與會者當中並沒有媒體人士。

項目的最終目的是在活細胞中，合成出具有功能的 30 億對鹼基。項目花費為 10 億美元，預計 10 年內完成。組織者計劃到 2017 年底至少籌集 1000 萬美元。

[related-post url=”https://tomorrowsci.com/medicine/%E5%85%A8%E7%90%83%E9%A6%96%E5%AE%97%E4%BB%A5-crispr-%E4%BF%AE%E6%94%B9%E6%B4%BB%E8%83%9A%E8%83%8E%E5%9F%BA%E5%9B%A0%E7%9A%84%E7%B5%90%E6%9E%9C%E5%87%BA%E7%88%90/”]

潛在應用

目前，DNA 合成速度較慢，並且僅限於小片段 DNA。因此，GP-Write 要解決的首要問題是改進現有 DNA 合成技術，快速合成長鏈 DNA。

科學家希望通過 GP-Write 計劃，提升人類的健康和壽命。項目將有多方面的應用，包括：

– 培養可移植的人體器官
– 培養細胞系，用於藥物測試
– 培養細胞系，經改造後對多種病毒和癌症等具有免疫抗性
– 降低 CRISPR 基因編輯的成本，或者待 DNA 合成成本低於編輯時，直接用合成取代編輯
– 研發更有效、更安全、造價更低的治療方法和精準醫療
– 商業開發新的基因組技術，用於分析、組裝、測試等各方面

毫無疑問，GP-Write 計劃的實施將帶來一系列技術進步，同時降低技術成本。

[related-post url=”https://tomorrowsci.com/science/%E7%A7%91%E5%AD%B8%E5%AE%B6-%E6%88%91%E5%80%91-%E5%8F%AF%E9%80%8F%E9%81%8E-%E5%9F%BA%E5%9B%A0%E7%B5%84-%E8%A4%87%E8%A3%BD%E6%81%90%E9%BE%8D-%E5%B0%BC%E5%AE%89%E5%BE%B7%E5%A1%94%E4%BA%BA/”]

風險與爭議

雖然計劃還沒有正式開始，但目前已面臨一些倫理爭議。很多人對會議當天將媒體人士拒之門外表示震驚。此外，人類基因的專利和所有權也是問題之一。

更嚴肅的問題在於，如果人類有能力在活細胞內合成出完整的人類基因組，那意味著人類或能製造出沒有父母的嬰兒。有人曾詢問研究者，屆時將如何測試合成的基因組是否成功？這相當於間接提到了創造出來的沒有父母的「測試人」。如果創造出「測試人」，應容許胚胎成長到哪個階段？這些問題目前仍然沒有答案。

目前，GP-Write 已經籌集到 25 萬美元，組織者尚有 9 個月的時間籌集 1000 萬美元。而在此期間，計劃有關的倫理問題將繼續在爭議中。