◆ 負責人員會在同一時間為夫婦培育多個胚胎。 資料圖片
◆ 1950年代科學家才分析出DNA的結構 ,到現在我們已經能夠確認部分基因對身體狀況的影響了。 資料圖片

我們對基因的理解一日千里,1950年代科學家才剛分析出DNA的結構,到現在我們已經能夠確認部分基因對人體狀況的影響了。這些對基因的了解,可以運用來優化下一代嗎?比如說在進行人工授孕的時候,可以利用基因分析來挑選較健康的胚胎嗎?今次就和各位討論一下這個課題。

對照健康人士 尋找關聯基因

人體的基因排序就好比一串英文字母,記錄着我們的「生命密碼」,支配着我們的身體如何運作;不同人的基因排序有點不同,因而反映出各人的身體機能有異,預示一些疾病特別容易在某人身上出現。在較簡單的狀況下,一些疾病(例如囊腫性纖維化,cystic fibrosis)與特定的一個基因有關:擁有某一種基因變種,病人就會發展出該種病變。其他疾病(比如心臟病)的情況就相對複雜,它們與多個基因有關聯。要找出哪些是相關的基因,科學家們會將病人的基因排序,跟健康人士的相對照:兩者之間的不同,就是跟這個病症相關的基因了。

這種分析當然不只局限於心臟病,同樣的研究,已經應用到乳癌、糖尿病等之上,找出了與這些疾病有關的基因。這些知識,更可以用來為我們評估一個「風險分數」:根據我們自身的基因排序,可以看出我們擁有多少跟危疾有關聯的基因,再推斷出在未來我們會有多健康。

更有公司為參與人工授孕的夫婦提供這種評估。一般來說,為了提高人工授孕的成功率,負責人員會在同一時間為夫婦培育多個胚胎。當胚胎發育了一天左右(這時的每個胚胎大概只有幾百個細胞),研究人員會從每個胚胎抽取細胞進行分析,以估算它們長大後患上某些疾病的風險,好讓相關人士在決定進一步培育哪些胚胎的時候,能夠有更多的參考。

方法尚有缺陷 成效不算亮眼

不難想像,這樣的分析還未盡善盡美,以致它們在一些國家(例如英國)中,暫時還是受到嚴格的規管。之前介紹的分析方法雖然容許我們找出與疾病有關的基因,卻不一定能夠指出基因如何導致疾病的出現,或是背後是否有更深入的原因和致病的機制。而且,由於缺乏足夠的數據,要進一步考慮成長環境和種族對疾病出現的影響並不容易。

要驗證這種分析是否準確和有用,比較客觀的辦法可能就是覆核它們對疾病的預測在未來會否成真。不過,今天我們預測一些胚胎在未來會患上某些疾病,動輒要多等數十年,讓這些胚胎成長,才能知道今日的「預言」是否準確。2019年統計基因學家Shai Carmi和他的研究夥伴做了一個模擬的分析,隨機抽出一男一女的基因排序,再為他們準備五個虛擬的人工授精胚胎。

假如我們為這五個虛擬胚胎計算「風險分數」並選取最好的一個,它們成長後是否真的會「高人一等」?Carmi的研究顯示,經過這樣篩選的胚胎,平均來說智商會比其他人高2.5,在成長後身體也會高2.5厘米。亦有研究指出,經過這種篩選的胚胎,壽命會比沒有的,長一天至數個月。

利用基因技術來改善下一代的身體機能,現在的成效好像還不算十分亮眼,不過可能會慢慢成為我們生活的一部分。但是在發展這種技術的同時,相關的道德議題可能更需要進一步討論。

◆ 杜子航 教育工作者

早年學習理工科目,一直致力推動科學教育與科普工作,近年開始關注電腦發展對社會的影響。