2015-11-19

【詹長霖】面對問題的力量-看DNA領域的發明創新

文 / 詹長霖
 
如果有人問你「你如何證明你爹是你爹」,你會不會覺得這個問題很可笑?也許在古時,還因為沒有DNA檢測技術而不知所措,那麼現在簡單了,做個親子鑒定就OK了。
 
人的思維就是這樣,當一件事還是一個問句時,人們就會想方設法的解答,當一件事是一個句號時,它就定性了,會把它看作一個定理。我們往往就是被很肯定的事阻礙了我們的想像和思維。然而就有一些人,他們帶著這樣的問句,帶我們發現,原來要證明「你爹是你爹,他爹不是你爹」這麼的難!開啟DNA深領域探索。
 
【詹長霖】面對問題的力量-看DNA領域的發明創新
 
基因幽靈—「嵌合體」基因
 
你能相信一個從未出生的男人會成為一個孩子的父親嗎?遺傳學研究人員發現,當他的基因像幽靈一樣附著在他兄弟的 DNA 中時,這種情況就可能發生!
 
據DNA研究人員報導了一位元父親的不成功的親子鑒定: 他的唾液細胞的基因型和他的精子的基因型不同。一般來講,每八個人中就有一個人可能擁有這種在子宮內時由停止發育的雙胞胎造成的「嵌合體」基因。嵌合體現象很少見,但這是個事實。
 
這是一個2002年的案例,研究人員在新英格蘭醫學雜誌報導了一例有關Karen Keegan的嵌合體事件,產婦的親子鑒定測試極其罕見地被「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,他們都進行了基因測試。但基因測試結果令人大跌眼鏡,結果表明這位52歲的波士頓女人根本就不是她的孩子的母親。這位母親其實是嵌合體。試驗顯示,她的血液細胞中有一組基因,她的卵巢細胞中有另外一組截然不同的基因。在Beth Israel Deaconess醫療中心做病理醫生的Lynne Uhl(也是NEJ論文的作者之一)說,這些卵巢產生的卵子後來生了她的兩個兒子,導致他們的基因和母親不一樣。研究人員報告說,這些不同的基因很可能來自胚胎時期的同胞胎姐妹,在終止發育後,她的細胞被Karen吸收。
 
真正的遺傳學上的母親是雙胞胎姐妹中的消失的一個,她沒有出生,也沒有人知道她的存在, 就像是一個幽靈。
 
過去10年,你會經常在《犯罪現場調查》、《實習醫生格蕾》和《豪斯醫生》等犯罪或醫療系列劇中看到醫生與嵌合體打交道的劇情。但在現實中,搜尋嵌合體並非那麼容易。這是因為只有某些器官基因才可以複製到足夠數量以供檢測。目前,大約99%的認證實驗室都依賴老式的測試技術搜索很少的幾個標記基因,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徵,大多數情況的嵌合體難以被辨別。遺傳學家也不會研究檢測健康人的器官來看是否存在幽靈基因。
 
現今,醫學文獻只報導了100例人嵌合體的病例。但是一項研究表明,嵌合體可能會影響高達8%的多胞胎妊娠。隨著越來越多的人選擇到生殖門診輔助生育,多胞胎的發生率比傳統受孕更高,因此嵌合現象可能會變得更加普遍。
 
基因剪刀手—CRISPR的基因編輯技術專利
 
說完嵌合體基因案例,你是不是覺得你不敢那麼肯定自己能證明如此簡單的一個問題了呢?然而看了這個基因技術,你就會發現為什麼有人會說未來的富豪,將出自的12大顛覆性領域,基因技術排首位了。
 
【詹長霖】面對問題的力量-看DNA領域的發明創新
 
一家叫Editas medicine的基因公司火了。原因有兩個,一是因為它獲得了1.2億美元的B輪融資,而且投資人名單裡同時有比爾·蓋茨和穀歌風投;第二,這家公司背後有一項讓大家期待而又恐懼的暗黑技術。那就是他們手裡握著一項叫CRISPR的基因編輯技術專利。就是用某些技術手段修改你的基因。以前大家對基因檢測都有一個困惑:你查出來我基因變異又怎樣?這東西也改不了啊!現在Editas medicine告訴你:可以改!
 
其實,在CRISPR技術火起來之前,科學家就已經開始使用另外兩種技術:ZFN和TALEN基因編輯技術。但是這兩種方法的缺點是編輯效率低,成本高,精度也不夠。2012年,加利福尼亞大學生物化學與分子生物學Jennifer Doudna教授和 德國亥姆霍茲中心Emmanuelle Charpentier教授成功地揭示了CRISPR編輯的原理,於是基因編輯一夜成名。有網友評論,與TALEN和ZEN相比,CRISPR可以說是更高、更快、更強,屬於奧運寶寶。
 
當然,由於這項技術的應用還存在很多倫理上、法制上的問題,但是科學界的研究成果,總會讓我們感到莫名的興奮和期待。
 
上面的兩個例子,讓我覺得需要給大家分享,一方面是它們十分有趣和前沿,另一方面,我覺得這就是一種創新思維的體現,出現了問題/質疑到去求證探索,去尋求方法,而不是覺得這就是真理已經改變不了,最後尋求到新解釋、新方法。也許在證明「你爹是你爹,他爹不是你爹」的道路上,你就成為了未來的富豪。
 
資料來源:大數據文摘、奇點網
 
建議課程:創新解碼體驗工作坊、創新思維與系統性創新
 
圖文提供 / 詹長霖
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