我们应该“戒掉”坏基因吗？

2017-06-20 17:01:12癌图腾

和坏习惯不同，我们的“坏基因”与生俱来，并伴随我们终生。著名的“坏基因”包括镰刀形贫血症，肺部囊性纤维化病，以及一些自身免疫病例如谷蛋白不耐受病，I型糖尿病等等遗传病。对于双方都携带一个坏基因拷贝的夫妇来说，他们的孩子继承两个坏拷贝的可能性是四分之一。两个坏基因拷贝就可能会导致发病：镰刀形贫血会带来关节疼痛，身体虚弱甚至死亡。作为这样的夫妇，他们应该怎么办？

以前他们能做的多半是祈祷上天不要把厄运降到他们头上。如今，随着基因魔剪 Crispr-Cas9的发明，不用太久，医生也许可以建议他们“戒掉”这些坏基因，把它们从家族中根除。不仅如此，所有有害的基因突变都可以被纠正。正如Craig Venter所梦想，重新整理基因组，去掉不完美，打造完美的人类基因组。

然而，事情也许不是那么简单。基因的作用远不是非白即黑。

镰刀形贫血基因通常存在于非洲撒哈拉以南的地区。那些地区历史上疟疾泛滥，很多人都因此死亡。但是，携带一份镰刀形贫血基因的人却可以大大降低疟疾的症状而存活下来。

在西欧部分地区约有四分之一的人携带单拷贝的肺部囊性纤维化基因。虽然两个坏拷贝会造成疾病，带有一份拷贝可能防止肺结核病，从而避免这种蹂躏欧洲几百年的白色瘟疫。

这两个基因都能帮助我们的祖先生存下来，现在清除它们是不是忘本？

今年美国国家科学院和国家医学院联合发表了关于胚胎和生殖细胞编辑的指南。指南要求高度谨慎对待消除有害基因，但并不禁止这样的行为。毕竟现在许多国家不再有疟疾和结核病的发病环境，即使有我们也有了针对的药物。

可是随着人群变得更加密集，流动性增加，新病原体的出现加快了。这些“坏的”基因变异会不会再派上用场呢？

原则上讲，遗传多样化的人群更具有韧性，更容易适应未来的不可预见的环境挑战。事实上，基因和环境的作用实际上比看起来要复杂的多。最近的研究发现，微生物的作用也不得不考虑。

例如ApoE4变体的载体让阿尔茨海默病的风险增加四倍。去年，亚利桑那州立大学人类学家本·特隆普（Ben Trumble）和同事发表了一篇有趣的研究，发现这个ApoE4对生活在玻利维亚亚马逊的部落也许是个福音。这个称为Tsimane的部落中大约三分之二的人有肠道寄生虫。如果一个老年人携带ApoE4基因同时也有寄生虫，他们的认知能力要比有寄生虫的非携带者好，更胜于携带ApoE4基因但没有寄生虫的人。

这其中的机制尚不清楚。研究者的解释是，寄生虫的存在可能会偷走脑健康所必须的胆固醇，而ApoE4则可能会促进胆固醇的吸收，二者的作用互相抵消了。没有寄生虫，这个基因是坏的，吸收太多胆固醇而伤害大脑功能。有寄生虫没有ApoE4，大脑则得不到足够的胆固醇。

看来，一个人的毒药，可能是另外一个人的良药。一个坏基因在一种环境下有害，到了另外一种环境可能反而有利。当然这不排除有些基因有百害而无一利。正如流行病学家大卫·巴克（David Barker）所说，“基因不是斯大林式的独裁者”，他们不过是对它的周围 - 环境做出回应。

我们今天所处的环境已经发生了翻天覆地的变化，我们的一些基因是因为适应了今天的环境而存在。离开对未来环境的考虑，单单考虑通过技术完善人类基因组的想法可能过于简单。未来环境很难预测，真正的难题是“我们将为什么环境优化我们的基因组？”