大约一年前,创立了捣碎的双胞胎重燃激烈的辩论和恐惧关于我们迎面的设计师婴儿的时代。实验,旨在保护婴儿免受艾滋病毒,失败的失败。但是他建造了对抗全球道德规范的厚颜无耻晶莹剔透如果有技术可以设计出“更好”、更健康的后代,一些父母会蜂拥而至。

但是,我们离能够从DNA中筛选出共同的“理想”特征,比如更高的智商或身高,还有多远呢?

在没有道德或道德的雨伞的情况下,很难谈论遗传选择。然而,与所有科学的进步一样,它需要询问我们在令人不安的科学之旅的路上,我们可能不喜欢的目的地。这个月,一个团队领导的球队Shai博士迦米在耶路撒冷希伯来大学提出了这个问题。以我们目前对遗传学的理解,我们是否能够选择人类胚胎,使其长成更高、更聪明的成年人?

答案是复杂的,而你的解释取决于你的价值观。通过计算机模拟,研究小组发现通过询问后代的dna有可能提高他们的身高和智商——他们的身高增加了大约1英寸,智商增加了2.5分。这些微小的增长伴随着重要的警告,因为预测经常失败。例如,在核心大家庭中,大多数DNA得分较高的孩子实际上并不是最高的。其影响是如此之小,以至于科学家们甚至质疑是否值得为此费心。

这一消息对你的影响如何,最终也取决于你在“治疗与增强”争论中的地位,也就是说,是否可以使用基因工具来筛查疾病或选择理想的特征。对于Carmi来说,研究结果为关于设计婴儿和胚胎选择的讨论提供了现实依据。

他说:“我们希望利用这些数字或方法,让辩论更量化,更基于证据。

其他人甚至不认为应该问增强的问题。芝加哥Ann & Robert Lurie儿童医院的遗传学医生Nicholas Katsanis说,仅仅这个想法就是“优生学的定义”和“令人不安的”,他没有参与这项研究。

无论您的辩论的哪一方,有一件事都很清楚:我们仍然有一段时间在技术上能够遗传选择(或医学优化),也许足以实现更严格的法规。

该团队表示:“我们可能希望至少对宣传的结果进行监督。”

复杂的选择

类似于基因改变胚胎,基因选择可以被使用——而且通常是永久性的。

在体外施肥(IVF),科学家常规筛选胚胎植入前的严重遗传缺陷,如将使胚胎不可行或赋予它危及生命的纤维化等突变的突变。该过程称为遗传遗传诊断,广泛使用并且通常被接受为由单个基因引起的潜在医疗问题的筛网。

然而,在过去十年中,对人类遗传学的洞察力爆炸,这些屏幕越来越复杂。科学家现在可以根据单个细胞扫描整个基因组,我们对复杂的遗传性状的理解是可以更详细和彻底的遗传诊断。这也是遗传遗传诊断如何无意中进入灰色区域:糖尿病,心脏病或阿尔茨海默氏症是否足以拒绝胚胎的风险较小?如果是这样,为什么它不是可接受的 - 甚至负责任的父母选择用于保护孩子免受那些障碍的基因变体,给他们一个更高的健康生活机会?

Carmi几乎没有幽灵般的珍珠化学恐怖,这是一种正当灭菌和种族灭绝等足抗性的运动。但他的团队决定通过首先处理潜在技术来拥抱这种幻想。

复杂的性状通常会产生一个“多基因分数”,即PS。通常,分数是基于一个种群而不是一个个体。但是,如果PS要在胚胎选择中实际应用——撇开伦理问题不提——它需要有足够的预测能力来区分单个家族中的胚胎和有限数量的胚胎。作者表示,尽管PS已被广泛用于研究复杂性状和精准医学,但迄今为止,还没有人真正研究过这种方法在胚胎选择方面的可能性和局限性。

在强大的计算机模拟的帮助下,这就是他们所开放的事情。

模拟

该团队设想了一个假想的体外受精周期,在这个周期中,主要目标是识别出与普通胚胎相比具有两种受多基因引导的理想性状的胚胎——增加的身高和智商。为了寻找未来的父母,他们使用了长寿和精神分裂症研究的基因数据,其中包含了至少一些现实生活中的配偶的资料。

然后,研究小组人为地将测试数据集中其他不相关的人配对,并使用计算机模拟为每对夫妇的假想后代生成潜在的基因图谱——真实的或不真实的。他们特别注意确保后代的基因图谱尽可能真实,依赖于严格匹配基因型和表现型的参数组合——也就是一个人的实际特征。

Although an IVF cycle currently generates between three to eight viable embryos, the team simulated a wide number of offspring for each couple, placing a particular emphasis on 10. It’s likely that 10 represents the upper limit of how many embryos IVF can make even in the future, they explained.

在已知文献的基础上,研究团队用一个简单的基因模型来测试每个胚胎的潜在身高和智商。结果出人意料的平淡:目前试管受精尝试的平均数量是5个存活的胚胎,与平均胚胎相比,准父母可以预期身高仅增加1英寸,智商增加2.5分。即使有10个胚胎(这是未来试管婴儿尝试的潜在上限),身高的增加也仅仅是3厘米,或者略高于1英寸。

验证

对纯思想实验不满意,该团队接下来将其模拟结果与28个大家庭的实际可观察​​数据相比,每间平均有10名成年儿童。每个成员都有其基因组数据和可用的表型数据,使其成为理智检查的有价值的数据集。

结果再次令人失望。使用与模拟相同的算法,他们发现,电脑预测的最高的孩子在现实生活中只有大约四分之一的家庭是最高的。更奇怪的是,预测的最高的孩子往往比实际最高的兄弟姐妹要矮。

这并不是说算法需要大幅改进。更多的数据可能会提高它的准确性,但从根本上说,像身高和智商这样复杂的特征并不全是数据。营养、生活方式、社会经济地位、暴露于污染、创伤,以及未知的环境因素(和基因因素)都可能影响基因的发挥。

“这些特质中有很多是不可预测的,”迦米。“如果有人选择了一个智商比平均水平高2分的胚胎,这并不能保证它真的会提高智商。”在已知的基因变异中,有很多变异是无法解释的。”

设计婴儿

虽然在未来复杂的遗传性状可能会从选择中得到更大的促进,但Carmi警告说,我们对人类遗传学还有很多不了解的地方,因此需要使用这项技术——即使没有伦理上的困境。

对于一个,数据大多是从欧洲血统的人获得的,这意味着结果甚至可能对来自世界其他地区的人口较低。性状也没有切割和干燥:较高的智商,需要的东西,与更高的自闭症和饮食障碍的风险相连。父母渴望最大化多个特征,如果允许,将始终将头流入棘手的“设计师”问题。

对于所有争议,Carmi的研究在复杂的话题中增加了严格的科学数据并闪耀着光芒。正如Katsanis所说,考虑设计师婴儿的基本问题,它令人不安。但没有考虑它,在下一个酥脆的婴儿出生之前,更加令人不安。

图片来源:Photo byPicsea.Unsplash

Shelly Xuelai Fan是一个神经科学家转向科学作家。她在不列颠哥伦比亚省大学的神经科学中完成了博士学位,在那里她开发了新的神经变性治疗方法。在研究生物脑的同时,她对AI和所有东西都很着迷。毕业后,她搬到了UCSF,研究了恢复老年大脑的基于血液的因素。她是 ...

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