2014年夏,丹·卡尔森(Dan Carlson)开始了为期九个月的不安等待,他的“实验品”将在九个月后出生。供职于生物科技初创企业Recombinetics的卡尔森和他的团队以前曾对奶牛的遗传密码做了一点修改,以期阻止奶牛长角。这次他们将编辑后的DNA复制给了胚胎细胞,然后再将这些胚胎移植到代孕奶牛体内。
以前从未有人这么做过,所以他不清楚是否可行。相比在培养皿中完成基因复制粘贴所用的区区几天,九个月的孕期显得漫长难熬。卡尔森说:“你希望一切顺利,希望生出来的小牛没有犄角或角芽,但最终情况如何,你完全没底。”
5月25日 丹·卡尔森在加州大学戴维斯分校与基因编辑牛“布利”
大多数胚胎没能成功,对于克隆动物来说这很常见。但2015年4月出生的布利(Buri)和斯堡蒂吉(Spotigy)的头上没有突起的疙瘩,日后不会长出角来。这意味着它们可以逃过数百万美国奶牛被摘犄角的命运(具体来说,可以是出生后不久用热铁或有毒的糊剂去角,也可以长大后切割去角)。卡尔森知道,身为农场主的父亲就曾为此头疼不已。给奶牛去角是为了防止它们彼此顶撞或伤害饲养员,但善待动物组织(PETA)和其他动物保护团体对此表示强烈反对。(PETA对基因编辑也颇多微辞,认为那其实就是动物实验。)
类似卡尔森这样的科学家如今是生物技术领域最抢手的“商品”之一。他们修改DNA不仅是为了改善动物权益,也为了种出更棒的庄稼,治疗人类疾病。求职网站Indeed.com称,过去两年美国针对这类科学家的招聘增加了64%。
卡尔森等科学家之所以能做成这样的事情,得益于近10年前发现的两大“利器”,它们降低了基因修改的成本,在操作上也更加容易。卡尔森在培育无角奶牛时采用的是“转录激活样效应因子核酸酶”(TALEN)技术,另一种技术的出现时间稍晚一点,也更加有名,叫“成簇规律间隔短回文重复序列”(CRISPR)。卡尔森现在参与了好几个涉及动物基因编辑的项目,其中一个是不让猪达到性成熟,这样就不必被阉割。卡尔森从事的职业是彭博微型纪录片《未来工作》(Next Jobs) 第二集的重头戏。
2017年秋天,布利成为六头小牛的爸爸,所有六只小牛(包括右边的这只)都继承了布利的无角特点
卡尔森第一次对基因学着迷时还是个高中生,他的父亲那时开始种植转基因玉米。据卡尔森回忆,“玉米长得更高了,没有任何直立问题,可以算是我见过的父亲种过的最好的玉米了。从那时起,我开始觉得,‘这是个实实在在的技术,可以带来实实在在的改变。’”
不过,在卡尔森等科学家改变世界之前,首先需要说服政府和持怀疑态度的公众,让他们相信基因编辑技术是安全的。美国农业部和食品和药物管理局对这件事的立场就不太一样。前者采取放手不管的态度,后者在2017年提出指导意见,认为应把动物基因编辑视为某种药物,那些想把遗传变异动物推向食品供应链的公司应申请当局批准。
斯堡蒂吉和布利如今都已不复存在。斯堡蒂吉2017年被宰*,供科学家检查他的肉质情况(结果正常)。布利7月被施与了安乐死,但令人欣慰的是,在安乐死之前它已是六头无角犊牛的爸爸。其中一头是母犊牛,名叫公主(Princess),一年多以后就应该可以成熟到当妈妈并产奶了。Recombinetics打算届时检验“公主”的奶质,看是否有异常情况。
Recombinetics打算检验布利后代的奶质
卡尔森对“公主”的奶质坚信不疑,说他会毫不迟疑地让自己的三个孩子喝“公主”的奶。北卡罗来纳州立大学基因工程和社会中心的联席主任詹妮弗·库兹马(Jennifer Kuzma)则比较谨慎。她指出,基因编辑工具有时难免出错,比如在基因图谱中不该插入的地方插入,或不该删除的地方删除(卡尔森团队查找了所谓的脱靶事件,结果无一脱靶。)库兹马说,克隆细胞(常为基因编辑中最重要的处理过程)也可以出现差池。
库兹马还说,应就基因编辑技术的潜在伦理展开大范围对话讨论。她说:“随着基因工程技术变得易于实施以及越发强大,我们现在处在一个自然界里的人和物有可能发生改变的紧要关头。”
Recombinetics 2018年5月宣布与加拿大精液销售公司先马士(Semex)达成合作伙伴关系,朝着基因编辑技术的商业化迈进了一步。两家公司打算在未来几年与加拿大和美国的监管机构合作。卡尔森表示,在没有重大障碍的情况下,20年后这个世界上的奶牛就再也不需要去角了。他说:“无角奶牛能否大规模培育繁殖,主要看政府和公众的接受度,这些我管不了,我只能做好自己的本职工作。”
撰文:Aki Ito 编辑:杨琳、赵露露 翻译:丁虹
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