随着生物工程学的进步,研究者不断解密人类基因组,但仍然很多问题依然有待回答,如一个最基本的问题:人的一生多少是先天就被基因决定好的,有多少是受后天环境影响的?
原文来源:npr.org 译者:zhenzhen2743
肿瘤学家悉达多·慕克吉(Siddhartha Mukherjee)在接受“新鲜空气”(美国国家公共广播电台脱口秀频道)特里·格罗斯(Terry Gross)的采访时说,这个问题很复杂,不是三言两语就能讲清的。“生物学不能决定人的命运,但生物学的某些领域受到基因的控制。”
慕克吉在新书《基因》中主要探讨了生物学在多大程度上控制着我们的生命。他重新解释了遗传学的历史,说明了基因在个性、性情、性取向和患病风险中的影响。
传统意义上,我们认为,基因(遗传因子)是具有遗传效应的DNA片段(部分病毒如烟草花叶病毒、HIV的遗传物质是RNA)。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。环境和遗传互相依赖,演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它也是决定生命健康的内在因素。
然而,慕克吉指出遗传学从根本上改变着我们对疾病的理解,包括精神分裂症和癌症。“我们过去总认为疾病是飞来横祸,但遗传学让我们开始认识到,疾病其实是我们的身体与环境互动的结果。我指的是大多数疾病,并不是所有疾病,大多数疾病都是在基因与外界环境共同作用下产生的。”
基因和环境对疾病的影响。
疾病的遗传性有一个谱系。我会从谱系的一端向另一端开始讲述。首先是囊包性纤维症或亨廷顿舞蹈症,这两种疾病受遗传学的影响特别大,几乎是一定会受到影响。如果你继承了决定这两种疾病的非正常基因,患病的几率会特别高。在遗传学里,我们有个专有名词叫作“外显率”。这两种疾病就有很高的外显率。
在谱系的中部是糖尿病和心脏病。这两种疾病受基因影响也很大。我们目前已经了解了一些致病基因,但这两种疾病是在环境的影响下和基因共同致病的。
在谱系的另一侧,我们都能想到的其他疾病,比如传染病,它们受到基因明显的影响,但身处的环境也是决定发病率的重要因素。如果你有某些遗传组合或者继承了某些基因,你就会有不同的艾滋病毒或流感病毒易感性,即使这些病毒都是感染性的病原体。然而需要注意的是这些疾病在不同地区的感染率并不一样,你的身体和病原体或环境之间的相互作用越强,疾病也就更严重。
改变致癌基因。
遗传学也让我们对癌症的认识从根本上发生变化。如果你观察癌症患者的基因突变,你或许会发现肺癌患者携带的突变基因可能和乳腺癌患者一样,也可能和白血病患者一样。
总体上来说,我认为不同类型癌症的解剖学的划分不会渐行渐远。解剖学决定了很多重要的东西。比如,有些基因是乳腺癌特有的,有些基因是肺癌特有的,这会越来越精确,遗传学一直都是如此。所以我们会说,“肺癌虽然和白血病不同,但某些致病基因或者说遗传学上有共同之处。”一般来说,我们会用相似的方法来治疗这两种疾病。
我想做个简单的类比,从癌症我们可知,单个基因突变基本不会引发癌症。当然这并不绝对。在同一个细胞中多个基因突变才会具有致癌性,这些突变的基因制造蛋白质和其他物质,干扰细胞常态,干扰细胞表达,使细胞开始异常表达、异常分裂、异常代谢,最后变成癌细胞。
如果你把这些突变分开看待,你会认为它们可以用无尽的方式进行无尽的组合。一个人有一种组合,另外的人有另外的组合,但是重要的是我所说的“耳语行动”,不同人的基因突变,在人体内部网络上是相同的。所以我们不必拘泥于单个的突变,这些突变太多,让人眼花缭乱,我们应该把注意力放在核心的问题上,核心的网络上,因为它们导致了癌细胞的异常表达,我们应该对这些核心网络有目的地用药。
改变细胞基因一般都非常复杂。我们过去常用病毒来改变细胞基因,或者放一些新的基因进去。我们过去常把细胞暴露在X光下使其突变。但如果你在10年前问我能否改变细胞中的某个特定基因,我会告诉你,“我可以,但是难度很大。”
然而在过去五年里,新技术让我们可以进入正常细胞或癌细胞,甚至可以进入胚胎干细胞,也可以定向或有目的地使单个基因发生某种突变。我想打个比方,你可以想象人类的基因组就是一个很大的百科全书。新技术可以让我们进入全套《大英百科全书》中,辨认某个单词并改变它。而且我们可以保证其他大部分内容不发生改变。我说“其他大部分内容”是因为一个单词的改变可能会引起连锁反应。
想象一下你可以擦掉一个单词并换上另外一个稍微不同的单词,这就是新技术的威力所在。你现在就可以问我一个以前不可能问的问题,“定向或有目的地改变一个细胞容易吗?”我会回答, “比以前容易得多。”
通过人类利用遗传学治疗癌症的事例我们可以看出,基因逐渐从不可动摇的神坛上走下来,进入每个人的日常生活中。基因已经不是那个决定你一生的遗传因子,而成为了可以被人类所改变的事物。
人类基因组计划的伦理学思考。
最大的伦理问题就是我们现在对人类基因组还知之甚少,是否应该来改变它?我们应该改变人类基因吗?这就带来了一个新的问题,什么是疾病?什么是基因病?
在《基因》这本书中,我简单列举了一些我们能想到的问题。其中一个问题你或许也在思考,“我们能够改变基因材料。但是我们能确定改变的好处会大于坏处吗?需要基因治疗的疾病真的给人带来了极度的痛苦吗?”
“极度痛苦”的定义是什么呢?一个人的极度痛苦也许并不是另外一个人的极度痛苦,但是强调“极度”,我们是想说这个技术不是随便就可以用的,我们不能把它用在改变眼睛形状或头发颜色上等。
在隔离“同性恋基因”上新技术取得的成就。
如果你观察同卵男性双胞胎,你会发现他们性取向相同的几率比其他非双胞胎的兄弟姐妹高。这说明了什么?这说明性取向也可能是有遗传定子的,因为同卵双胞胎有相同的基因组,所以遗传定子可能决定性取向。当然他们的基因组并不是完全相同的。
换句话说,如果一对双胞胎中有一个是同性恋,这并不能说明另外一个也一定是同性恋。我们知道基因或子宫内暴露或其他因素如外部环境——社会文化等,也对性取向有很大影响。但是我们也知道至少有一些基因是会影响性取向的,如果你认真观察,你会发现事实上并没有单个的“同性恋基因”,而很可能是多个基因共同作用。虽然这个基因确实会影响性别偏好。当然这些研究都是针对男性,几乎没有证据是针对女性的。
我们知道有一些基因定子涉及其中。人们开始寻找那些遗传定子,但结果并不明朗。结论是,到目前为止我们还没有发现所谓的“同性恋基因”,我很讨厌这个词,我们也很可能不会发现这样的基因,就像人的生命中遇到的其他现象一样,性取向是多基因与环境共同作用的结果。我们要明确这些概念,这非常重要。因此,性取向也并不是完全被基因所操控的东西,生长环境和周围事物也对此有着关键的影响。
(本文根据情况有所删改。)
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