介绍 我们如何负责任地使用 CRISPR?
编辑动植物基因组的能力引发了一些伦理问题,有些是老问题,有些是新问题。我们如何决定如何正确使用 CRISPR 这样的变革性技术?谁来做决定?我们如何确保安全和公平使用?CRISPRpedia 的这一章探讨了这些问题以及更多问题,让我们思考编辑生命密码的伦理问题。
CRISPR 伦理
什么是伦理道德以及它如何应用于基因组编辑?
- 词汇
- 伦理
定义道德
伦理 是对我们的道德标准的实践和检验——什么是对的,什么是错的——以及对我们彼此和我们自己应尽的责任以及我们认为什么是美好的人生的更广泛质疑。道德判断受到文化、宗教、生活经历、个人价值观等的影响。 CRISPR 是一项有可能以多种不同方式、出于不同原因应用于几乎任何种类生物体的技术,其使用引发了许多伦理问题。
虽然 CRISPR 基因组编辑 虽然仍然是一项新技术,但它引发的伦理问题与影响健康、农业和环境的早期技术有部分相同之处。变化的是,曾经只是理论上的概念,例如修复有害物质的能力, 突变 育明在 基因,现在或即将成为可能。随着技术的进步,道德问题变得更加紧迫。
道德决策通常具有挑战性。它涉及权衡通常无法轻易衡量的相互竞争的因素,例如长期行动或不行动的风险或收益,或者允许广泛接受的技术使用是否可能会为其他更具争议的用途打开大门。在本章中,我们调查了一些涉及技术使用的道德问题 基因组 编辑,然后深入探讨一些有关 CRISPR 在人类健康、农业和环境中应用的关键问题和关注点。
跨领域关注点
所有基因组编辑用途的伦理考量
- 词汇
- 脱靶效应、靶向效应、生物多样性、体细胞、生殖细胞、优生学、预防、增强、治疗、异种移植、人畜共患疾病
CRISPR 编辑中的常见伦理问题
虽然 CRISPR 的每个用例都会引发特定问题,但在所有基因组编辑应用中都会出现许多基本的伦理问题。 其中包括:
- 安全与意外后果
- 生物多样性
- 准入、司法和人权
- 自然性及与自然的关系
- 决策与“扮演上帝”
安全与意外后果
从宏观层面来看,意外后果也可能指 CRISPR 在人类、非人类动物、植物和环境中的应用可能导致社会、文化、动物福利和自然界发生难以预测的变化。这些影响可能是有益的,也可能是有害的。什么时候潜在的好处可以抵消意外或不想要的结果的风险?在某些情况下,有可用的替代方案,例如,通常可以通过对胚胎进行基因筛查或使用捐赠的胚胎来避免遗传疾病的传播 生殖细胞,而不是基因组编辑。(当然,这些技术也引发了自身的伦理问题。)有时可以通过选择性育种来改良农作物。另一方面,基因组编辑允许在更短的时间内进行更多种类的改变。
当监管机构面临是否批准首个基于 CRISPR 的镰状细胞病疗法 Casgevy 的决定时,他们必须权衡对患者和社会的潜在益处与潜在风险。镰状细胞病 细胞 镰状细胞病会导致剧烈疼痛、严重残疾和寿命缩短,在卡斯格维临床试验开始时,镰状细胞的治疗方案效果有限。
这项决定与其他药物批准的区别在于,此前从未有其他基于 CRISPR 的药物获得批准,因此预测长期风险存在很大的不确定性。迄今为止的数据表明,Casgevy 是镰状细胞病的功能性治疗方法。Casgevy 的潜在益处非常大。最终,来自 FDA 和世界各地其他类似机构的监管机构认为潜在益处大于安全风险,并批准了该疗法。研究人员继续改进这些技术以减少不良反应的发生频率,并从早期临床试验中获取信息。CRISPR 是否足够安全以用于特定应用最终是一个道德、技术和监管问题,涉及病情的严重程度、潜在益处、其他治疗方案和可接受的风险水平。
生物多样性
生物学意义上的多样性,或 生物多样性,指存在多种不同类型的情况,包括多种物种以及单一物种内的遗传多样性。
人们普遍认为,物种多样性对自然生态系统的健康和恢复力至关重要。特定物种的遗传多样性对于该物种的长期生存和抵御气候变化带来的威胁至关重要。 病原体、气候变化等等。
在农业和自然生态系统中,对生物多样性的威胁包括单一栽培、种群内遗传变异减少以及农业或自然生态系统中生长的物种数量减少。人们普遍认为,单一栽培实践威胁着粮食安全,人们担心基于 CRISPR 的工具会被用来进一步发展单一栽培实践和其他威胁生物多样性的农业实践。另一方面,基于 CRISPR 的工具可用于工业农业以外的目的:它们可用于研究遗传多样性,并被提议作为一种保护濒危物种、对抗入侵物种、让当地重要的作物品种适应气候变化甚至恢复灭绝物种的方法。
准入、司法与人权
国家间和国家内部的不平等
技术采用的速度和使用范围在很大程度上取决于整个国家和每个公民的收入。与其他先进技术一样,CRISPR 在富裕的西方国家得到最先和最广泛的应用。在这些国家,基因组药物每位患者的费用高达 2 万美元。这些治疗通常不被公共卫生机构和私人保险覆盖,限制了最富有的人获得这些治疗的机会。
像 CRISPR 这样革命性但成本高昂的新技术有可能加剧富国和穷国之间的不平等,也有可能加剧特定社会中富人和穷人之间的不平等。财富是健康的社会决定因素中最大的因素,例如获得住房、清洁水、营养食品和预防性医疗保健。研究表明,包括预期寿命在内的无数健康结果都存在基于个人财富水平的差距。
目前,CRISPR 正在接受治疗疾病的测试。 体 细胞 — 这些变化不会遗传下来。但它可以用来改变精子、卵子或胚胎。 生殖系细胞 ——这些基因会通过家族遗传。我们可以想象这样一个场景:最富有的人可以通过生殖细胞编辑来消除亨廷顿氏病或家族性阿尔茨海默氏症等遗传疾病,还可以降低心脏病等常见疾病的风险, 癌症以及糖尿病。这可以为那些能够获得它的人带来巨大的好处,但世界上大多数社会中已经存在的财富和健康差距可能会大大加剧,并在基因层面上传递下去。
弱势群体面临的风险
大多数伦理和宗教观点认为,所有人类都具有内在价值。如果每个人都具有内在价值,那么人类在种族、性别、性别表达、兴趣、能力和才能方面的多样性也同样具有内在价值。有人担心,使用 CRISPR 治疗或消除疾病和残疾可能会导致文化变得不那么多样化、丰富和富有弹性,并减少剩余疾病或残疾患者的资源,或增加对他们的歧视。
对于某些人来说,对人类基因组进行工程化或“优化”处理本质上是对人类内在价值或尊重多样性的冒犯。一些残疾人权利倡导者担心 CRISPR 会被用作优生学的一种形式,以消灭那些被认为价值较低的人,或摧毁与残疾/差异相关的亚文化,如聋人文化和侏儒文化。
其他人认为,减少痛苦、损伤或过早死亡的潜力是一种道德责任,支持多样性不应该意味着强迫人们承受不必要的痛苦。
自然性与与自然的关系
CRISPR 和其他基因组技术使人类能够影响我们自己的健康、动物、植物和其他生物的生物学以及环境,并以前所未有的精确度发挥这种影响。有些人对这些技术的“自然性”表示担忧。自然性可以指自然发生,无需人工干预,有时与技术、合成、人工或人造相对照。
人们经常对影响我们健康和食物的医疗、农业和其他技术创新提出对自然性的担忧。通常,个人所经历的“正常”事物就是他们认为自然的事物。器官移植和辅助生殖技术现在被广泛认为是可以接受和常见的,但在首次向公众推出时,它们面临着对自然性的担忧。
自然性也可以指与“大自然”或类似宇宙观的联系。对某些人来说,任何使用 CRISPR 或其他基因组技术的行为都会使人类与自然和/或精神世界疏远。包括一些土著社区在内的一些人特别担心人类会利用 CRISPR 开发自然并伤害动物和环境,而不是对自然世界负有管理或监护的责任。另一方面,有些研究人员有兴趣使用 CRISPR 来保护濒危物种和生物多样性并减少人类对土地的影响。
决策与“扮演上帝”
人类与更强大的自然力量、超自然力量或神灵之间的关系是伦理问题的核心,即 CRISPR 和其他基因组技术的使用是否以及/或者何时是“扮演上帝”。从宗教的角度来看,这可能非常直白:人类行使只有上帝才应拥有的权力或改变神创造的自然。相关的世俗担忧集中在行使我们无法完全预见后果的权力以及人类与自然关系中的傲慢态度。
当然,并非所有人都认同这些宗教或精神世界观。对有些人来说,CRISPR 是一种让我们以新方式行善的工具——在某些情况下,它是一种出于道德原因必须使用的技术。
这些相互竞争的观点提出了一个问题:应该如何做出有关使用新技术的决策。谁来决定?谁应该来决定?哪些流程可以确保来自不同方面的意见 利益相关者?
除了上述伦理问题外,编辑人类基因组的可能性还引发了有关编辑的适当使用(体细胞编辑与生殖细胞编辑、治疗与预防与增强)、生殖自主权和儿童/胎儿自主权、不平等获取机会和社会影响等问题。在以下章节中,我们将更仔细地研究每个问题。
体细胞与生殖细胞编辑
对比仅影响个人的变化和可遗传的变化
- 词汇
- 体细胞、生殖细胞
争议与共识
正如我们在 Casgevy 治疗镰状细胞病方面所看到的那样,CRISPR 有可能治疗甚至治愈遗传疾病。尽管人们普遍赞成使用 CRISPR 进行体细胞编辑以治疗严重疾病,但编辑人类生殖细胞(卵子、精子或胚胎)却极具争议,并且在很大程度上受到监管机构的禁止。该领域的大多数科学家都认为,CRISPR 技术还不够精确,因此无法进行任何合乎道德的生殖系编辑,而且通常还有其他选择。许多人还认为,我们还没有充分了解该技术的潜在后果、用途或滥用,因此无法将其用于生殖系编辑。
尽管存在这种广泛共识,但中国科学家贺建奎于 2018 年 2019 月宣布,一对双胞胎女婴的诞生,这些女婴均是他利用 CRISPR 在体外受精过程中编辑的胚胎所致。第三个婴儿于 XNUMX 年出生。据贺建奎称,对基因的编辑 CCR5 旨在保护女孩免受艾滋病毒感染,因为她们的父亲是艾滋病毒阳性——尽管众所周知的精子清洗技术将传播的几率降低到 1% 以下。贺建奎的声明引起了国际社会的强烈抗议和谴责,他被判入狱三年。贺建奎的行动引发了人们对 CRISPR 在人类胚胎中的使用制定明确而严格的指导方针以及改进研究监督方法的呼吁。
随着科学家不断改进基因组编辑技术,围绕生殖细胞编辑的伦理和监管问题变得更加紧迫。生殖细胞编辑提出了独特的伦理问题,因为对基因组的任何改变都可能遗传给个人的亲生子女。这可能意味着让一个家庭摆脱遗传疾病——但也可能意味着传递意外和潜在有害的编辑。与“扮演上帝”类别的担忧相关,有些人认为进行可以传播的编辑是非常傲慢的行为。如上所述,如果只有富人才能使用这项技术,也存在加剧社会不平等的风险。还有人担心生殖细胞基因组编辑可能会促进优生学的回归。
治疗、预防和增强
医学伦理学家将治疗、预防与增强区分开来。 疗程 和 预防 旨在治疗疾病或残疾,而 增强 指的是可选地增强医学上“正常”的特征或选择像眼睛颜色这样的特征。
如上所述,人们普遍支持通过编辑体细胞来治疗镰状细胞病或癌症等严重疾病。在这些情况下,许多人认为对患者的潜在益处可能大于潜在风险。
更为悬而未决的问题集中在使用 CRISPR 来预防疾病或残疾,或增强所需特性的基因。
预防疾病和残疾
疾病预防的伦理问题主要集中在风险与收益方面。对于已经患有严重疾病的人来说,好处是显而易见的。但是,如果某人的基因变异会导致他们在以后的生活中患上一种困难的疾病,该怎么办?我们可以想象这样一种情况:一个健康的年轻人可以选择是否接受可以预防遗传疾病的治疗,但可能会面临影响他们当前健康的副作用风险。如果一个人的基因变异会增加他们患心脏病等疾病的可能性,但并不能保证一定会患上心脏病,该怎么办?在这种情况下,预防性治疗是否有必要?这些问题有待讨论。
多样性和包容性问题是疾病和残疾预防中的主要伦理问题。通过基因治疗来消除某些疾病和残疾是否会使患有类似疾病的人蒙受耻辱?对患病和残疾人士的护理和支持水平是否会下降?整个社会是否会因为身体和经历多样性的减少而变得缺乏同情心或遭受痛苦?我们将在后面的部分进一步探讨这些问题。
另一个经常被提及的担忧是,针对疾病和残疾的编辑将导致针对增强的编辑。这是一个滑坡论证的例子,其中声称一个决定或行动方针将不可避免地导致更极端的行动方针。
异种移植
由于捐赠器官长期短缺, 异种移植 器官移植——从动物到人的移植——长期以来一直受到人们的关注,并引发了明显的伦理问题。猪通常被认为是最合适的潜在供体动物,因为它们的器官大小相当,而且易于饲养。人类的免疫反应和潜在的 人畜共患疾病 一直是实施这一做法的最大障碍。CRISPR 基因组编辑降低这些风险的潜力重新激发了人们对异种移植的兴趣。一个相关的可能性是从人类身上培育出人体器官 干细胞 在动物胎儿中。除了动物福利问题外,异种移植的可能性还引发了关于自然性、可及性和公平性的问题。
增强
增强是指使用基因组编辑工具来增加所需的特征,如智力、音乐能力,或选择身高或肤色等特征。增强通常在生殖细胞编辑的背景下讨论,因为许多特征是在发育过程中决定的,无法通过后期编辑来诱导。
科学领袖和世界各国政府普遍认为增强技术是不道德的。在很大程度上,我们目前还没有技术能力做到这一点,而且我们可能永远无法可靠地影响由许多基因和环境相互作用而产生的某些特征,如智力或性格特征。不过,如果以流行文化为衡量标准,人们对于选择和增强人类特征的想法很着迷。
增强的想法引发了我们已经讨论过的几个道德问题:
- 自然与“扮演上帝”: 有些人认为只有上帝或机会才能决定一个人的基因构成。其他人可能认为,增强属于父母的生育自主权,或者可以创造一个拥有更健康、更有才华、更有生产力的社会。
- 意想不到的后果: 除了基因层面的意外影响之外,人们还担心,某些人如果天生具有音乐天赋,是否可能会失去其他兴趣、激情和才能。
- 多样性: 增强可能导致人类遗传多样性和人类特征多样性的丧失。除了上述问题之外,众所周知,种群的遗传多样性对于该种群的长期健康和生存至关重要。
- 不平等问题: 基因增强技术使用机会或使用意愿的不平等可能会导致社会出现基因下层阶级。这种担忧也 表示 在全球层面上,富裕国家可以利用这些技术增强其经济优势。
- 生殖自主权: 另一组担忧围绕着父母的生殖自主权与潜在孩子的自主权。一些人认为,父母应该有权选择是否对其胚胎、胎儿或新生儿进行基因组编辑,就像父母有权为其孩子做出其他医疗决定一样。另一些人则认为,基因组编辑与孩子不会传给自己孩子的医疗治疗有着根本的不同,并且侵犯了未来孩子的自主权。
残疾与多样性案例研究
很容易理解,基因组编辑可用于治疗镰状细胞病等极度痛苦且限制生命的疾病,或导致幼儿死亡的疾病,如泰-萨克斯病。但对于那些个人可以忍受并仍然拥有高质量生活的遗传疾病呢?让我们探讨两个案例研究:唐氏综合症的产前筛查和对耳聋或听力障碍 (HOH) 患者的听力恢复治疗。
唐氏综合症
丹麦广泛使用唐氏综合症产前筛查是生殖自主权的一个现实世界案例研究。唐氏综合症是一种遗传性疾病,当一个人有一份额外的 染色体 21. 唐氏综合症通常会导致智力障碍和特定的健康风险,尤其是心脏。唐氏综合症患者通常友好、热情、性格开朗、善于社交,在适当的支持下可以过上高质量的生活。
2004 年,丹麦成为全球首批为所有孕妇提供免费唐氏综合症产前筛查的国家之一。在丹麦,因检测结果显示患有唐氏综合症而终止妊娠的比例接近 99%。在实施该项目的一年内,丹麦出生的唐氏综合症儿童数量减少了一半,约为每年 30 名。一些人认为,这导致唐氏综合症患者的知名度、接受度和支持度降低,以及对那些有可避免残疾孩子的父母的评判。生物伦理学家 Rosemarie Garland-Thomson 将这种产前筛查和终止妊娠称为“天鹅绒优生学”另一些人则认为,产前筛查对于让父母在计划生育方面做出明智的选择至关重要,而且对整个社会残疾水平的降低也是有益的。
耳聋和听力损失
1990 年,美国 FDA 批准使用人工耳蜗 (CI) 来恢复 XNUMX 岁儿童的听力。自那时起,人工耳蜗的使用一直备受争议。美国许多聋人属于聋人社区丰富的亚文化,他们有自己的历史、习俗、传统和语言(美国手语)。聋人社区中的许多人认为自己有差异,但并不残疾。
一些聋人社区的成员认为 CI 对他们社区的存在、文化和聋人身份构成了直接威胁。从这个角度来看,使用 CI 可以看作是一种优生学,它不会消灭个人,但会消灭他们体验或身份的核心方面。另一个抱怨是 CI 不会恢复正常听力:它们会恢复有限的声音范围和分辨率,这可能使一些人在听力世界中更容易移动,但对于使用 CI 的人来说也可能很困难和疲惫。最近, 发表在的一项研究 “柳叶刀” 用过的 基因治疗 恢复患有严重遗传性耳聋的儿童的一定程度的听力。虽然技术不同,但它提出了关于社区、身份以及如何定义残疾的相同问题。
农业伦理与编辑
在植物和动物中使用 CRISPR
- 词汇
- 突变育种、转基因/GMO、主要农作物、生物多样性、技术逃逸、道德风险
植物和动物农业中基因组编辑的目标
基因组编辑在植物和动物农业中都变得越来越普遍。在很大程度上,其目标与数千年来一直使用的选择性育种实践以及最近使用的其他类型的基因组技术相同:提高产量和改善口感。最近的目标还包括减少除草的需要、减少植物农业中农药和化肥的使用、提高对植物和动物病原体的抵抗力、改善营养等消费者特征、减少食物浪费以及使农作物和养殖动物适应气候变化。
在 CRISPR 出现之前,动物农业很大程度上依赖于选择性育种。然而,在农作物中,植物育种者已经使用了突变育种、转基因,以及最近的 基因组学辅助育种以开发优良作物。 诱变育种这种方法利用辐射或化学物质故意制造突变,以找到有益的特性,这种技术很少受到媒体关注,但却被广泛接受。 转基因,其中插入外来基因以引入新特性,从而产生通常所说的 “转基因= 抗性作物一直是备受争议的话题,最常用于两个目的:使作物对化学除草剂具有抗性,这样农民就可以使用除草剂“除草”;以及使作物对害虫具有毒性,而无需使用化学杀虫剂。基因组辅助育种技术利用基因组测序提供的信息来帮助选择亲本进行杂交,以创造出具有独特理想性状的组合。
CRISPR 基因组编辑属于这一类工具,它们的共同目标是改善农业。包括选择性育种在内的每一种方法都会改变基因组,但 CRISPR 的精确度前所未有,创造了新的可能性或加速了育种过程。这些新的可能性带来了伦理问题,其中一些是人们对之前技术的担忧,而另一些则是基因组编辑所特有的。这些问题包括生物多样性问题、编辑植物无意中与野生或未经编辑的种群混合的可能性(技术逃逸)、动物福利、植物种子聚集和获取编辑种子、应对气候变化以及造福全球农民的潜力。
为炎热、饥饿的世界提供食物
道德问题有时被定义为 结果论者 新技术的风险与收益之间的平衡是关键。在医疗卫生领域,这些决定往往是个人层面的。在农业领域,其影响往往更为深远。
例如,全世界有超过 800 亿人营养不良。其中许多人没有获得足够的 蛋白质 或饮食中的卡路里。基因编辑可以通过以下几种方式帮助解决饥饿问题:
- 用更少的资源种植更多的粮食: 许多作物需要非常特殊的生长条件。农民只能在一年中的特定时间在特定气候下种植它们。或者,农民可以使用大量的水、肥料和其他资源来强迫它们在淡季生长。基因组编辑可用于创造在更广泛的条件下生长更好、产量更高的作物,并可以帮助当地品种更适应气候变化。
- 使收获或加工农作物变得更容易: 有些作物的特性使其难以收获或加工,或成本高昂。这可能包括需要手工采摘的水果或需要大量加工以去除有毒化合物的木薯。基因组编辑可用于改变作物,使其更容易收获或加工,使人们更容易将其用作营养品。
- 减少食物浪费: 每年我们浪费超过 1 亿吨食物。这些浪费发生在食物离开农场之前、商店和我们家中。研究人员正在利用基因组编辑延长食物的保质期,例如,培育出不易变黄的蘑菇。
- 改善营养: 全球约有 3 亿人无法获得健康饮食。微量营养素缺乏症在发展中国家很常见,发生在人们无法获得多样化食物来源,因此无法从不同种类的食物中获取适当维生素和矿物质的地方。研究人员可以使用基因组编辑来改善主食作物的营养特性。策略包括增加营养水平(例如西红柿中的花青素和维生素 D)或减少毒素(例如木薯中的氰化物前体)。
除了饥饿问题,全球粮食供应还受到气候变化的威胁。这些威胁是多重的:病原体和害虫传播增加、极端气温、干旱和洪水以及水盐度增加是其中最令人担忧的。
这些风险预计将对中低收入国家造成最大损害。研究人员正在利用 CRISPR 尝试创建 主要农作物 比如大米、小麦和高粱,它们为人类提供了大量的卡路里和营养,以及能够抵抗病原体和极端环境的牲畜。许多人认为,出于道德上的考虑,必须使用所有可用的工具——包括基因组编辑——来防止灾难性的饥荒。
基因编辑、转基因生物和“天然性”
正如本章第一部分所述,对于许多人来说,基因组编辑引发了对自然性的担忧。这个问题不仅对公众舆论很重要,而且对监管也很重要。美国和欧盟监管 转基因 — 通常称为转基因生物 — 与非转基因生物不同的生物。
诸如 CRISPR 之类的基因组编辑技术可用于创建自然界中可能发生的基因变化(例如,对现有基因的简单改变)或创建转基因变化(插入来自不同来源的基因)。在美国和欧盟,如果基因组编辑的农作物或农业动物发生了自然界中可能发生的变化,那么相对于传统植物或动物,它不受任何特殊的监管要求。如果是转基因 (GMO),监管要严格得多。虽然研究没有证据表明转基因生物本质上对生态系统有害或食用它们会危害人类健康,但许多人仍对生态和健康表示担忧。许多人认为转基因是不可接受的,因为它是“非自然的”,因为如果没有人为干预就不会发生变化。
生物多样性
生物多样性 可以指不同层次的多样性:一个层次可能是生态系统的层次,指现存的不同物种的数量。另一个层次可能是特定地点特定物种的种群层次,指该种群基因库的多样性。人们普遍认为,生物多样性越多的生态系统就越稳定,越有弹性,种群内遗传多样性越多,平均健康状况就越好,种群对病原体、环境威胁等的适应力就越强。对生物多样性的担忧不仅与多样性的价值有关,还与意外后果的风险以及通过潜在影响自然种群而威胁“自然性”的风险有关。
基因组编辑技术可用于保护或恢复生物多样性。基因组技术已被用于创造不好吃或对害虫有毒的植物,从而无需向农作物喷洒有毒杀虫剂,因为这些杀虫剂会伤害各种昆虫、小型脊椎动物并污染水源。减少对化学肥料需求的植物也有助于保护水道及其依赖的生物的健康。基因组编辑还可能用于保护生物多样性,为受到威胁的本地物种提供抗病原体能力,或让本地物种更好地抵御气候变化。有些人甚至对“去灭绝”感兴趣——使用 CRISPR 来恢复灭绝的物种,尽管这在技术上具有挑战性并引发了许多问题。这些问题包括关于保护或恢复自然生态系统的最佳策略和适当的资源使用,以及鉴于进化史上超过 99% 的物种已经灭绝,哪些物种应该恢复。
市场力量往往会推动技术的应用,以实现经济利益和消费者需求。在农业领域,这可能意味着以牺牲种群基因库多样性为代价,创造一种或几种特别理想的农作物或农业动物品种。一旦出现病原体或其他威胁,这可能会使食品系统变得脆弱。对生物多样性的威胁还可能包括对具有文化意义的动植物的威胁。这些都是工业化农业的风险,但使用基因组编辑技术可能会加剧这些风险。
技术逃逸
与生物多样性有关的一个重大伦理问题是技术逃逸的可能性。 技术逃逸 是基因组编辑植物与传统(未编辑)或野生种群之间的无意混合。这是与所有早期植物育种形式共同存在的一个问题,但在转基因作物中最为严重,因为外来基因可能会逃逸到其他种群中。由于植物与动物繁殖的性质,这种担忧主要适用于花粉可能被昆虫或蝙蝠等传粉者带出特定区域的植物,或者种子可能无意中跨越农场线迁移的植物。距离主要减轻了这个问题:农作物很少与野生亲属相邻生长。在少数记录在案的转基因作物技术逃逸案例中,适合农业的特性并不能使它们适应野生环境,而且它们往往不会迅速传播。一些生物,尤其是 菌,能够承担 的DNA 基因流动与环境的差异。很难知道这种“基因流动”会产生什么影响(如果有的话)。
技术逃逸的最大风险是可能对生物多样性产生负面影响,尽管这种情况尚未出现。技术逃逸的可能性带来了多个潜在的监管和道德问题。其中一个是知识产权问题:如果某些植物基因变化获得专利,农民在无意中通过技术逃逸种植这些植物会面临什么风险?如果技术逃逸对自然环境或其他农场造成损害,谁来承担责任?
另一个担忧是同意问题。农民可以选择种植特定的基因组编辑品种或栽培品种。但如果这些经过编辑的生物逃逸到更广泛的环境中,则可能会产生广泛影响,并引发公民是否同意对公共财产进行基因组编辑的问题。
动物福利
工业化畜牧业受到许多批评,他们担心其对环境的影响、动物福利等。基因组编辑引发了新的伦理问题,并增强了现有问题的紧迫性。其中一个问题是,在美国,工业化或“工厂化”养殖的动物每只动物的空间太小。对拥挤程度的一些限制部分是出于对疾病的担忧:与人类一样,农场动物过度拥挤是传播传染病的主要风险因素。研究人员对创造能够抵抗常见传染病或以其他方式维持动物健康的基因组编辑动物非常感兴趣。在传染病方面,批评者认为,人道地对待养殖动物足以大大限制这种风险,而使它们更有弹性的编辑可能会导致更加拥挤。
权力集中与准入受限
由于开发转基因作物历来成本高昂、耗时长且受到严格监管,其巨大的经济利益集中在少数有能力开发此类作物的大公司和能够买得起高价种子的大型农民手中。由于知识产权、权力和财富掌握在少数大型农业企业手中,这造成了获取机会的不平等,并加剧了全球财富不平等。
基于 CRISPR 的基因组编辑有可能使创造具有有益特性的作物变得更容易、更快、更便宜。这已经改变了市场,使小型初创公司能够创造新作物,并为学术和政府资助的研究人员带来更大的影响,包括在地方和区域层面。这可能会带来更广泛的获取途径和更广泛的经济效益。由于该领域仍在发展,因此关于获取编辑作物的问题仍然存在。
道德与环境应用
利用 CRISPR 应对气候变化、恢复环境等
- 词汇
- 碳捕获、绿色制造、生物修复、生物传感
基因组编辑对环境和气候的目标
人们对将基因组编辑应用于环境应用的兴趣日益浓厚。这项研究基本处于初步阶段,但其目标包括:
- 生态系统保护: 基因组编辑可用于增强本土物种对病原体和气候变化的抵抗力。入侵物种可能会对当地生态系统造成严重破坏。 基因驱动 可以被引入到入侵物种中,作为一种基因生育控制,以减少它们的数量甚至消灭它们,恢复当地环境的健康。
- 减少污染: 基因组编辑正被用于使植物对害虫和病原体具有抗性,从而减少或消除对化学农药、杀菌剂等的需求,因为这些物质会污染土壤和当地水源。 微生物 可以增强氮固定,减少或消除对氮肥的需求,氮肥与化学农药一样,会污染水源。
- 减轻温室气体排放: 为肉和奶而饲养的牛是甲烷的主要来源,甲烷是一种强效温室气体。研究人员正在研究减少牛甲烷排放的方法,包括使用基因组编辑来创造更容易消化的草, 编辑微生物组 以减少产甲烷活动。另一个主要的甲烷排放源是水稻种植。某些微生物(古) 在被淹没的稻田土壤的厌氧环境中茁壮成长,会产生甲烷,研究人员正在研究减少或消除这种影响的方法。
- 增加碳捕获和储存: 植物和微生物已经进化出在全球范围内捕获大气碳的方法,但它们的工作不足以捕获人类活动产生的所有过量碳。研究人员正在研究利用基因组编辑来提高农作物和森林碳捕获效率的方法,以及如何确保碳仍然储存在土壤中。
- 绿色制造: 塑料污染是一个日益严重的问题。基因组编辑可以用来制造酵母, E。大肠杆菌或其他生物产生可堆肥的类似塑料的材料,可以减少塑料垃圾,或减少与工业中使用的各种有机化合物制造相关的污染。
- 增强生物修复: 微生物有时用于清除石油泄漏等污染物。基因组编辑可用于创造具有更高污染信号(“生物传感”)和生物修复能力的微生物。
基因组编辑在环境方面的应用引发的伦理问题与农业领域类似,主要集中在自然环境中使用时是否征得同意、技术逃逸以及意想不到的后果等问题。
规范CRISPR伦理
- 词汇
- 政策、基因驱动
如何做出决定
道德观念会随着时间而改变,不同文化以及同一文化的不同个体之间也会存在差异。那么,决策是如何做出的,又由谁来做决定呢?
甚至谁来做决定的问题本身也引出了问题。决策应该完全由技术专家来做吗?由专家和生物伦理学家共同做吗?由社区或精神领袖做吗?由最有可能受到影响的人群做吗?尤其是那些可能面临耻辱、排斥或歧视的人群?由普通民众做吗?我们如何确保做决定的人了解他们正在评估的技术?
CRISPR 政策
方针政策 指的是实验室内外如何监管 CRISPR 的使用。政策因国家而异,并且是动态的,会随着时间的推移而变化。政策通常由政府机构与专家或专家小组协商制定。在积极考虑政策的同时,有时会寻求与非专家公众的互动。这种公众参与可以采取多种形式:市政厅、在线分享政策文件,让公民有机会提交意见, 公民陪审团等等。有时,有关技术使用的决定是由公众通过对拟议立法进行投票直接做出的。
🎥 | 在下面的短纪录片中了解有关公民陪审团的更多信息。
一般来说,监管有四种常见的道德方法:
- 安全评估监管: 在将产品推向市场之前,公司必须进行各种实验来证明其产品是安全的。这些数据必须表明产品符合监管机构制定的标准。如果符合,产品就可以上市销售。
- 产品使用规定: 产品的安全风险因使用方式不同而不同。例如,针对儿童的产品与针对成人的产品的评估方式不同,因为儿童和成人的身体健康风险和行为都不同。可以根据预期用途制定法规。
- 方法和新颖性重点规定: 产品可以根据生产过程进行监管。许多国家将转基因技术和基因组编辑区分开来,后者会产生自然界可能发生的变化。一般来说,后者的监管要宽松得多,或与通过传统育种方法开发的产品一样。其他监管机构可能会对新颖性进行更严格的审查。例如,如果一种新的转基因植物使用已经在其他植物中获批的方法对害虫具有抗性,那么它可能不被视为新颖的,也不需要进行广泛的测试。
- 根据社会关注进行监管: 有些法规旨在解决文化影响、经济、政治后果等问题。这些不同社会问题的重要性取决于人们不同的价值观。各个国家和司法管辖区的法规对这些社会问题的纳入程度各不相同。
基因组编辑作物和药物的监管是世界各国政府积极发展和探索的领域。