文/詹長(zhǎng)霖 AIM俐鉅創(chuàng)新總經(jīng)理兼首席創(chuàng)新官
如果有人問(wèn)你“你如何證明你爹是你爹”,你會(huì)不會(huì)覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題很可笑?也許在古時(shí),還因?yàn)闆](méi)有DNA檢測(cè)技術(shù)而不知所措,那么現(xiàn)在簡(jiǎn)單了,做個(gè)親子鑒定就OK了。
人的思維就是這樣,當(dāng)一件事還是一個(gè)問(wèn)句時(shí),人們就會(huì)想方設(shè)法的解答,當(dāng)一件事是一個(gè)句號(hào)時(shí),它就定性了,會(huì)把它看作一個(gè)定理。我們往往就是被很肯定的事阻礙了我們的想象和思維。然而就有一些人,他們帶著這樣的問(wèn)句,帶我們發(fā)現(xiàn),原來(lái)要證明“你爹是你爹,他爹不是你爹”這么的難!開(kāi)啟DNA深領(lǐng)域探索。
基因幽靈—“嵌合體”基因
你能相信一個(gè)從未出生的男人會(huì)成為一個(gè)孩子的父親嗎?遺傳學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)他的基因像幽靈一樣附著在他兄弟的 DNA 中時(shí),這種情況就可能發(fā)生!
據(jù)DNA研究人員報(bào)道了一位父親的不成功的親子鑒定: 他的唾液細(xì)胞的基因型和他的精子的基因型不同。一般來(lái)講,每八個(gè)人中就有一個(gè)人可能擁有這種在子宮內(nèi)時(shí)由停止發(fā)育的雙胞胎造成的“嵌合體”基因。嵌合體現(xiàn)象很少見(jiàn),但這是個(gè)事實(shí)”。
這是一個(gè)2002年的案例,研究人員在新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志報(bào)道了一例有關(guān)Karen Keegan的嵌合體事件,產(chǎn)婦的親子鑒定測(cè)試極其罕見(jiàn)地被”鬼”基因愚弄。
Karen因病需要換腎,她的兒子作為直系親屬是最可能的捐助者,他們都進(jìn)行了基因測(cè)試。但基因測(cè)試結(jié)果令人大跌眼鏡,結(jié)果表明這位52歲的波士頓女人根本就不是她的孩子的母親。這位母親其實(shí)是嵌合體。試驗(yàn)顯示,她的血液細(xì)胞中有一組基因,她的卵巢細(xì)胞中有另外一組截然不同的基因。在Beth Israel Deaconess醫(yī)療中心做病理醫(yī)生的Lynne Uhl(也是NEJ論文的作者之一)說(shuō),這些卵巢產(chǎn)生的卵子后來(lái)生了她的兩個(gè)兒子,導(dǎo)致他們的基因和母親不一樣。研究人員報(bào)告說(shuō),這些不同的基因很可能來(lái)自胚胎時(shí)期的同胞胎姐妹,在終止發(fā)育后,她的細(xì)胞被Karen吸收。
真正的遺傳學(xué)上的母親是雙胞胎姐妹中的消失的一個(gè),她沒(méi)有出生,也沒(méi)有人知道她的存在, 就像是一個(gè)幽靈。
過(guò)去10年,你會(huì)經(jīng)常在《犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查》、《實(shí)習(xí)醫(yī)生格蕾》和《豪斯醫(yī)生》等犯罪或醫(yī)療系列劇中看到醫(yī)生與嵌合體打交道的劇情。但在現(xiàn)實(shí)中,搜尋嵌合體并非那么容易。這是因?yàn)橹挥心承┢鞴倩虿趴梢詮?fù)制到足夠數(shù)量以供檢測(cè)。目前,大約99%的認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室都依賴?yán)鲜降臏y(cè)試技術(shù)搜索很少的幾個(gè)標(biāo)記基因,而且也不檢查兄弟姐妹的DNA。除了眼睛顏色不匹配和兩性畸形等特征,大多數(shù)情況的嵌合體難以被辨別。遺傳學(xué)家也不會(huì)研究檢測(cè)健康人的器官來(lái)看是否存在幽靈基因。
現(xiàn)今,醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)只報(bào)道了100例人嵌合體的病例。但是一項(xiàng)研究表明,嵌合體可能會(huì)影響高達(dá)8%的多胞胎妊娠。隨著越來(lái)越多的人選擇到生殖門(mén)診輔助生育,多胞胎的發(fā)生率比傳統(tǒng)受孕更高,因此嵌合現(xiàn)象可能會(huì)變得更加普遍。
基因剪刀手—CRISPR的基因編輯技術(shù)專(zhuān)利
說(shuō)完嵌合體基因案例,你是不是覺(jué)得你不敢那么肯定自己能證明如此簡(jiǎn)單的一個(gè)問(wèn)題了呢?然而看了這個(gè)基因技術(shù),你就會(huì)發(fā)現(xiàn)為什么有人會(huì)說(shuō)未來(lái)的富豪,將出自的12大顛覆性領(lǐng)域,基因技術(shù)排首位了。
一家叫Editas medicine的基因公司火了。原因有兩個(gè),一是因?yàn)樗@得了1.2億美元的B輪融資,而且投資人名單里同時(shí)有比爾·蓋茨和谷歌風(fēng)投;第二,這家公司背后有一項(xiàng)讓大家期待而又恐懼的暗黑技術(shù)。那就是他們手里握著一項(xiàng)叫CRISPR的基因編輯技術(shù)專(zhuān)利。就是用某些技術(shù)手段修改你的基因。以前大家對(duì)基因檢測(cè)都有一個(gè)困惑:你查出來(lái)我基因變異又怎樣?這東西也改不了??!現(xiàn)在Editas medicine告訴你:可以改!
其實(shí),在CRISPR技術(shù)火起來(lái)之前,科學(xué)家就已經(jīng)開(kāi)始使用另外兩種技術(shù):ZFN和TALEN基因編輯技術(shù)。但是這兩種方法的缺點(diǎn)是編輯效率低,成本高,精度也不夠。2012年,加利福尼亞大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)Jennifer Doudna教授和 德國(guó)亥姆霍茲中心Emmanuelle Charpentier教授成功地揭示了CRISPR編輯的原理,于是基因編輯一夜成名。有網(wǎng)友評(píng)論,與TALEN和ZEN相比,CRISPR可以說(shuō)是更高、更快、更強(qiáng),屬于奧運(yùn)寶寶。
當(dāng)然,由于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還存在很多倫理上、法制上的問(wèn)題,但是科學(xué)界的研究成果,總會(huì)讓我們感到莫名的興奮和期待。
上面的兩個(gè)例子,讓我覺(jué)得需要給大家分享,一方面是它們十分有趣和前沿,另一方面,我覺(jué)得這就是一種創(chuàng)新思維的體現(xiàn),出現(xiàn)了問(wèn)題/質(zhì)疑到去求證探索,去尋求方法,而不是覺(jué)得這就是真理已經(jīng)改變不了,最后尋求到新解釋、新方法。也許在“證明你爹是你爹,他爹不是你爹”的道路上,你就成為了未來(lái)的富豪。
建議課程:系統(tǒng)性創(chuàng)新、智能物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新工作坊