【科技.未來】基因驅動用於野外 會不會失控?

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基因驅動或可以控制傳染病,杜絕農業害蟲,拯救瀕危物種。實際應用上,這項技術又會如何影響生態?考慮到相關的風險,我們不用這項技術又是否對瘧疾病人公平呢?

釋放野外之後 可控制性成疑

最令人關注的是,基因驅動散播至野外,讓某種生物完全滅絕,對生態整體會有何影響?至少,瘧蚊並不足以作為任何獵食者的糧食。烏干達病毒研究院(Uganda Virus Research Institute)高級研究主管卡約度(Jonathan Kayondo)說:「至今並無證據足以顯示,甘比亞瘧蚊在生態中是關鍵物種。沒有物種專門吃它的,所以,我不認為會造成很多人所憂慮的生態系統破壞。」何況,3,500種蚊當中只有少數會傳播疾病,而力圖在非洲打擊瘧族的非牟利研究聯盟Target Malaria也只是針對三種蚊。

但是,正如我們會有外來物種的問題,基因驅動物種也有可能按同樣的原理擴散至目標以外的地區,例如帶有雄性後代基因驅動的亞洲鯉(Asian Carp),不小心重新流入亞洲,就可能令原生的亞洲鯉消失。有時動物與近似的品種交配造成基因流動(gene flow),也可讓基因驅動影響另一個物種。

正如亞洲鯉能穿越國界作為外來入侵美國品種,釋放基因驅動生物又會否以同樣道理影響其他地區生態?(視覺中國)

這種擔心並非毫無根據。作為這領域的先驅,艾斯維去年11月也與幾名同事發表論文,指出現時基因驅動不足以安全使用。他們以數學模型推算釋放基因驅動生物後的情況,發現如果沒有進一步的防護措施,修改的基因可能會擴散到非外來物種的所在之處,造成生態變化。

因此,是否釋放基因驅動到野外,從來都不可能只是某個個別決定。有些人認為非洲新夥伴發展計劃(NEPAD)可以擔起這個重任,它也獲得了開放慈善計劃(Open Philanthropy Project)200萬美元協助發展基因驅動;Target Malaria也曾向它諮詢釋放基因驅動瘧蚊的可行性。不過,NEPAD要從各成員國取得同意和協調出管理制度,仍需一些工夫。卡約度還提醒:「從來沒有管理者處理過這種技術,不止非洲,全球也是。」

NEPAD被視為監理和協作非洲各國使用基因驅動瘧蚊的可行組織之一,問題沒有人有這方面的經驗。(視覺中國)

也難怪基因驅動引起某些團體反對。地球之友(Friends of the Earth)的高級食品及科技運動者佩斯(Dana Perls)就建議:「根本沒有一個安全的辦法可以在野外試驗這種技術。在國際間未有強硬而合理的規管以決定基因驅動可以安全使用之前,我們應該在全球都按下暫停掣。」

社會上的制度和協作有待建立,同時也有科學家從各方面着手解決基因驅動潛在的過量問題。例如加州理工學院(Caltech)分子生物學家布斯希(Bruce Hay)正研發一種「高門檻」基因驅動,但需要一定數量生物才能有效散播;加州大學河濱分校(UC Riverside)分子生物學家艾巴利(Omar Akbari)正研發「分裂基因驅動」(split-gene drive),把驅動所需元素一分為二,在缺乏Cas9蛋白下,基因驅動族群就會自然消亡;艾斯維也正構想「雛菊驅動」(daisy drives),即基因驅動經歷幾代繁殖後就會停止散播。

用與不用基因驅動 都要負責

基因驅動固然有其潛在問題,但蓋茨(Bill Gates)在今年4月中於倫敦舉行的瘧疾論壇上表示,不應為此停止研究CRISPR基因編輯和基因驅動。他憶起在坦桑尼亞醫院看到一名感染腦部瘧疾而痙攣的小童:「以世界現時的科學水平和財力,那應該是侮辱。我們真的不應該接受這種疫症仍然持續。」

蓋茨(Bill Gates)大力支持發展基因驅動打擊虐疾。(視覺中國)

美國科學記者卡恩(Jennifer Kahn)則在TED的演講上鼓勵人們勇敢面對新科技:「要繼續向前,可以做的只有坦誠討論利弊,以及為我們的選擇負責。我指的不只為選擇用基因驅動負責,同時也為選擇不用而負責。人類傾向假設最安全的選擇是維持現狀,但這未必是對的。基因驅動有風險,需要討論,但瘧疾這一刻就存在,每日殺過千人。我們噴灑殺蟲劑對付疫症,同時損害兩棲類、鳥類等其他物種。我們或因恐懼而不敢行動,但不行動將會更差。」

艾斯維則認為,科學界應謹慎行事,因為他擔心基因驅動研究努力毀於一旦:「基因驅動的主要危機是社會性的,不合倫理的閉門研究、過多的擔心,或未經批准就釋放基因驅動品種,將大大損害公眾對科學和政府的信心。」回想1999年,年僅18歲、健康的蓋辛格(Jesse Gelsinger)自願參與賓州大學的基因療法試驗而死。他提醒:「基因療法因為一宗死亡個案,導致整個領域滯後10年。若基因驅動在大陸之間擴散,情況會惡劣多少?」

強調當地民眾參與

另一方面,他認為負責任的不只是科學家,他希望以基因驅動試驗「反應科學」(responsive science):強調開放、在實驗進行前公布、自由分享數據和研究方法以從科學家和社區得到最好的反饋,以及讓受影響的人有最後決定權,選擇某計劃是否繼續進行。他已在麻省的南塔克特島(Nantucket)和瑪莎葡萄園島(Martha’s Vineyard)展開試驗。他和同事提議在島上釋放一種基因改變的老鼠,無法傳播萊姆病(Lyme Disease)至寄生於牠們身上的蜱蟲,以消滅該疾病。他說兩個島嶼都各自任命了委員會監督這個計劃:「完全視乎他們決定什麼應該進行,我們只提供可行的選項和技術支援。這就是我所謂的反應科學。」

對瘧疾肆虐地區的人來說,比起是否理解基因驅動技術,能否消除疫症才是最重要的考慮。(視覺中國)

身處更為前線的Target Malaria團隊正小心翼翼在布基納法索嘗試取得當地人同意,釋放雄性不育的蚊。如果當地人習慣的話,才真正釋放基因驅動瘧蚊。但是,這些研究由歐美主導研發,未來卻主要在偏遠、貧窮、知識水平落後,甚至言語不通的非洲施行,要交由當地人決定,絕對比艾斯維的試驗難得多。光是負責任地向當地民眾解釋何謂基因驅動,已是一大挑戰,因為當地語言沒有DNA相關辭彙,民眾又欠缺瘧疾知識,鼓勵當地民眾參與Target Malaria試驗的人類學家柏利(Lea Pare)反映:「很多布基納法索人誤信吃得太油膩或太甜會惹上瘧疾。」

實際上,當地人未必有外界那樣的顧慮。蓋茨說,在1月的高峰會上,非洲聯盟(African Union)支持基因驅動研究作為消除疾病行動的一部分:「他們說,為了消除瘧疾,值得使用新科技。」負責在非洲宣傳基因驅動瘧蚊的肯尼亞昆蟲學家穆卡巴拿(Richard Mukabana)則表示,當地無數社區都有小童死於瘧疾的經歷,人們聽到疾病有可能消除,都很支持,在他服務的區域從未聽過有人反對:「人們根本不理會蚊會不會絕種。」

畢竟,真正身處疫區的是他們,而並不是坐在扶手椅上討論的我們。

上文節錄自第119期《香港01》周報(2018年7月16日)《基因驅動技術:有望根除瘧疾》。

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