关于转基因生物的犄角困境

谨慎的监管方、积极分子和经济上的巨大挑战或许甚至很可能不会让出自转基因动物的产品在超市上架,而且时间会短期持续几年——也可能是永远。但没有放慢的,是基因编辑技术有序前进的步伐。

       谨慎的监管方、积极分子和经济上的巨大挑战或许甚至很可能不会让出自转基因动物的产品在超市上架,而且时间会短期持续几年——也可能是永远。但没有放慢的,是基因编辑技术有序前进的步伐。

  
关于转基因生物的犄角困境
 
  四年前,斯科特·法伦克鲁格(Scott Fahrenkrug)看到了一段关于给乳牛直接去角的ABC频道新闻,这是一个异常痛苦的过程,却能更安全稳固地控制动物。在这段秘密暗中拍摄的、摇晃的视频中,一名农场工人用一块烙铁残忍地烧掉了一头霍尔斯坦牛的牛角,而牛呻吟着腾空跃起。
  
  法伦克鲁格当时是明尼苏达大学的分子遗传学家,他认为自己有办法解决问题。他能造出没有角的奶牛,能给农夫省钱。通过根除乳品行业最令人不快的秘密,他甚至可能为遗传工程取得公关成功。
  
  法伦克鲁格认为能够实现上述成绩的技术叫做基因编辑技术。这是一种改变DNA的、迅速而精确的新方法,已经在各生物技术实验室中流行开来。研究人员已经用这种技术来改变老鼠、斑马鱼和猴子的基因,还有人将这种技术作为一种治疗HIV等人类疾病的方法,正在对其进行测试。
  
  在家畜身上,基因编辑技术给出了一些非凡的可能性。在法伦克鲁格位于明尼苏达州圣保罗市的创业公司Recombinetics里,法伦克鲁格认为他能够造出最顶级的乳用品种公牛,这种公牛拥有这些品种身上通常没有而其他品种身上却有所体现的特质,比如没有牛角或能够抵御特定疾病。法伦克鲁格称,这样的“分子育种”会达到自然育种可能达到的同等效果,只是速度更快。
  
  这可能会颠覆全球家畜业。各个企业可能会给这些动物申请专利,就像他们给转基因大豆和玉米申请专利一样。企业家也准备好挑战从未批准转基因食物动物的美国食品药品监督管理局了。他们表示,如果基因编辑技术只是被用来交换一个物种内的各种特质,就不应当被管制。“我们说的是已经存在于我们已经食用的某个物种体内的基因。”法伦克鲁格称。
  
  这一技术的用途仍然是实验性的,离进入食品链相差甚远。但一些大型的育种公司已经开始投资。“这可能有机会带来不同的公众接受度对话和不同的法规,”英国公司Genus的研发主管乔纳森·莱特纳(JonathanLightner)表示。Genus是全球最大的猪牛培育公司,已经为Recombinetics的一些实验室研究支付了费用。“这不是发光的鱼,而是没必要把角割掉的奶牛。”
  
  到目前为止,转基因食物动物一直不是什么好事。在二十世纪七十年代出现第一只被用病毒DNA进行转基因的老鼠后,一系列的其他转基因动物紧跟着出现了,包括因为老鼠基因而长有额外羊毛的绵羊、乳房产蜘蛛丝的山羊和发育速度是正常速度两倍的鲑鱼。但这种转基因——吸收了其他物种基因的动物——大多不曾逃离实验农场。被编辑成无角的奶牛不会拥有另一物种的DNA,只是有了另一品种的DNA。
  
  企业家们正是希望这一情况会导致监管漏洞。美国食品药品监督管理局于2009年颁布的对转基因动物的规定并未预见到基因编辑技术,并且在法伦克鲁格看来,可能也不会涉及基因编辑技术。
  
  作为对《麻省理工学院科技评论》提问的回应,美国食品药品监督管理局承认,他们的规定“当时解决了这一技术”。但该部门也表示,其保留调控基因编辑技术的权利。“针对利用这一技术造出的产品,我们仔细思索适当的监管方法,但尚未达成任何决定,”该部门女发言人特丽萨·艾森曼(TheresaEisenman)称。
  
  法伦克鲁格表示,为了造出无角乳牛,他查检了导致安格斯牛(一种肉用牛)天然无角的基因序列。在天然无角配方之后,法伦克鲁格在他的实验室用一种叫做TALENs的基因编辑法将其从有角的霍尔斯坦公牛引入皮肤细胞。他总共删除了10个DNA字符,然后在原来的位置上增加了212个。之后其中一些细胞通过克隆转为坯胎并用来给几头奶牛受精。法伦克鲁格预计,第一批的几头无角牛犊会在几周后出生。他援引兽权主义者与反转基因积极分子进行破坏活动的风险,拒绝透露这几头牛犊的位置。
  
  任何对食物供应进行的基因调整都可能引发强烈反对,但法伦克鲁格希望天然无角奶牛这一展望能让人们从他的角度去看待事情。兽权活动人士憎恨转基因。但他们更仇恨给动物去角。农夫给奶牛去角,只是因为他们不得不这么做。道格拉斯·基思(DouglasKeeth)是Recombinetics公司的一位投资人,他表示,他的曾祖母就是被一头乳牛用角顶伤致死的。“那时我还年轻,在农场干活,我们得用机械手段去牛角。给100头肉用公牛去了角,很血腥很混乱,”他说,“你们不会想在电视上播出来的。”
  
  虽然不是所有牛都有角,但大多霍尔斯坦牛都是有角的。根据美国霍尔斯坦协会的说法,美国境内的全部30头顶级霍尔斯坦公牛都有角。由于其育出的后代能够产出大量乳汁,这些冠军级公牛的精液备受珍视,被冷冻起来并运往全球各地。在经过一个多世纪的选种培育后,美国的普通乳牛每年产奶23000磅(与一般奶牛每年5000磅相比)。
  
  霍尔斯坦牛刷新产奶记录,想要通过交配来混入新特质就变得有难度了。这是因为,用一头创纪录的乳牛与较弱的动物杂交会冲淡其纯种血统,莱特纳表示。莱特纳的公司去年运送了价值1.77亿美元的冷冻公牛精液。要经过好几代杂交才能再次得到一头真正的产奶冠军。
 
  
  上图的尼尔洛公牛的基因组经过编辑,可多生成30%的肌纤维。
  
  相比之下,基因编辑技术既迅速又精确。去年,在和罗斯林研究所以及德克萨斯农工大学的合作下,法伦克鲁格轻松造出了肌肉质量有所提升的巴西尼尔洛品种。他是通过给尼尔洛坯胎加入一种增肌变异来实现这一成果的,这种增肌变异自然存在于比利时布鲁斯种牛等品种体内,但从来没有在四肢瘦长又耐热的尼尔洛品种身上发现过。
  
  莱特纳表示,正是因为这样的成就,Genus公司开始负担基因编辑研究的费用。“我们还没有意识到在动物身上进行任何程度的基因工程的机会,”他说,“但这些能让我们到处转移特质的新方法或许能引发变革。”
  
  法伦克鲁格的想法还引起了奶农们的注意。这一技术“非常棒”,霍尔斯坦协会的研发负责人汤姆·劳勒(TomLawlor)称。但他表示,奶农害怕基因工程。“毫无疑问,这一技术看起来很有前景,似乎也有效果,但我们可以慢慢地而不是那么迅速地参与进去,免得消费者产生错误的想法,”他说,“我们害怕死亡,因为我们的产品是牛奶,而且牛奶是有益健康的。”
  
  去年一月,法伦克鲁格提交了一份专利申请,声称对基因经过编辑而被去角的所有动物拥有所有权。牛种专利的威胁让一些已经苦恼于种子专利的农夫更加惊恐不安。“他们可以从我的牛身上取走精液,进行基因编辑,取得专利,然后农夫就会遭殃了。”罗伊·麦格雷戈(RoyMacGregor)说。麦格雷戈在安大略彼得伯勒培育无角牛。“不应该允许他们这样。”
  
  反转基因活动人士也不需要到处找各种原因来批评基因编辑技术。这本来就有各种容易成为目标的现象,比如法伦克鲁格设想的一种策略就是用来防止牛达到性成熟的。这一策略能够更快地把牛养肥,方便宰杀;还能够让基因编辑公司在没有“买方不加约束地培育动物”这一风险的情况下不断出售动物,Recombinetics公司的另一份专利申请中如是表示。
  
  谨慎的监管方、积极分子和经济上的挑战或许甚至很可能不会让出自转基因动物的产品在超市上架,而且时间会持续几年——也可能是永远。但没有放慢的,是基因编辑技术前进的步伐。“人们会跟我说,‘你意识到这改变了一切,对吧?’因为这确实改变了一切,”法伦克鲁格说到。
  
  “基因组就是信息。这又是信息技术。我们已经从能读取基因组变成能写入基因组了。” 
 
 
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