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转载：转基因植物影响人体健康的可能方式
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目前国内的公众非常关心转基因植物的安全性。这里谈谈转基因植物影响人体健康的可能方式，同时也表达一下我对于食用转基因植物的看法。本人任职于欧洲某医学院，不从事与转基因植物的研究或应用有关的活动。 转基因植物是个通俗的名称，概念和专业文献上用的遗传学（人工）改造植物(geneticallymodified plant)相去不远，这里就笼统称为转基因植物了。人们改造植物的遗传物质总是先有个目的。如果这植物是用来作为食物的，那目的可能会是抵抗病虫害或者抵御某个特殊地理环境从而减少管理成本或增加常量，改善营养品质，或两者兼而有之。不管什么目的，总是通过一个特殊的已知的基因来实现的。这个特殊基因本身是否安全，也就是说是否能产生有毒物质，或者引起人体过敏反应这些都是最先要考虑的。由于基因是已知的，它的直接的产物（一般来说是某个蛋白质）也很容易知道。因此目标基因本身的安全性是相对比较容易研究的。举例来说，1990年Sijmons等人报道用转基因土豆生产出了人的血清白蛋白[1]。如果从科学的角度发现用这种方式生产的血清白蛋白和真正的人体来源的血清白蛋白无法区分，那么在我看来往人血清白蛋白基因作为转基因植物的目标基因，其直接的安全性就不用担心了。比较容易引起担心的是转基因技术对人体健康间接造成的影响。这比较复杂，我觉得可以从基因，植物和人体三方面来谈。 首先是基因这个层面。由于技术上的限制，我们给生物体转入一个新的基因的时候都需要用到一些载体核酸。如果把目标基因比作嫦娥三号，那么载体核酸好比是把嫦娥三号送到月亮上去的长征三号乙运载火箭。一般来说，载体核酸可能会包括启动子序列，标记基因，以及其他一些辅助序列。很多情况下启动子是取之于病毒。如果没有设计之外的基因重组，外源的启动子的功能只限于引导目标基因的表达。加入标记基因为了方便筛选用的。因为转基因的效率不会是百分之一百，而目标基因本身不是很容易检测，有了一个标记就很容易把转上了新基因的生物体筛选出来。抗生素抵抗基因，也就是能让生物体不被抗生素杀死的基因经常被用来作为标记基因。由于自然界存在一些能在不同生物体之间转移基因的天然机制，人们可以合理的猜测食用转基因食物之后，这些抗生素抵抗基因有可能会被传递给致病细菌。这样的话，人类抵御病菌的时候就无法有效使用抗生素这一个武器了。除了启动子和标记基因，载体核酸还包括一些起到连接等辅助功能的序列。这些序列往往很短，也不表达产物。技术在发展，为了减少人们的忧虑，植物学家们找到了避免转基因植物含有标记基因的办法[2, 3]。在基因这个层面防范意外的发生应该是一个可以达到的目标。 从外部转入的基因（外源基因）除了表达科学家们设计好的产物之外，还会和植物原先本身的基因（内源基因）发生一些相互作用，这些相互作用及其后果很少是可以预测的。任何生物体的基因群体都不是散落的独立个体，而是互相联结，有前有后的一串或几串的形态。如果把内源基因比作游乐园里排队的人们，那么转入外源基因的过程就很像插队。在动物体内转入外源基因的时候可以利用同源重组做到在某个准确的位点“插队”。由于植物基因组的特点，同源重组在转基因植物中的应用还是面临很多困难[4, 5]。将外源基因引入植物细胞的两个常规方法是使用“基因枪”和根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)。“基因枪”是将目标基因附着在微小的黄金颗粒上利用机械力量打入到细胞核，然后经过一些分子机制在整合到植物基因组上去。根癌农杆菌含有一个天然的可以整合到植物基因组内部的载体。科学家改造天然载体核酸的序列，删除致病基因加入目标基因，然后借助这个载体将目标基因送入植物基因组。不论是使用“基因枪”，还是使用根癌农杆菌载体[6]，科学家都无法事先设计外源基因在植物基因组中的插入位置。就好像游乐园里长长的队伍中排在相邻位置的人们很可能是一对情侣或者来自同一个家庭，内源基因和它的邻居基因之间也可能存在某些关系。外源基因在基因组的随机插入有可能破坏原有基因之间的相互关系。不仅仅如此，转基因的过程还可能直接删除或破坏内源基因。这些遗传物质的改变有可能影响到生物分子的性质或含量。有时候生物分子对人体健康有没有毒害作用不是绝对的，而是取决于含量。因此从理论上讲，本来无害的植物转了一个本身也无害的基因之后产生有害物质的风险的的确是存在的。这里推荐Jonathan R. Latham写的关于转基因技术引起植物的计划外突变以及计划外表型一个综述[7]。 有没有办法降低计划外突变的风险？我想长远来讲应该是能够做到的。有两个方向可以努力。其一是发展和完善定点插入外源基因的技术。其二是用比较长的一段时间去考察常规的随机整合技术改造过的植物基因组是否能稳定的遗传下去。如果能够能够稳定遗传，那么借鉴传统育种的手段就可以删选出安全又优良的品系来。前面提过制备转基因植物的过程中会产生许多计划外的突变，但是这个制备过程完成之后转基因植物和非转基因植物相比遗传稳定性是否降低的问题学术界还没有找到答案。 转基因技术在人体这个层面的间接影响就更加复杂了。前面曾提到过自然界存在一些天然的在不同物种间转移基因的机制。人们不禁会问，食用转基因植物来源的食物以后，这些外源基因会不会最后转到人的细胞里去？依我的看法，这个问题以及其他类似的生物学问题注定不存在绝对的答案，这是因为生物分子相互作用网络的非常复杂，同时生物分子还会变异。好比说，研究发现某个禽类的感冒病毒今天还不会感染人，因为不能结合人的受体。但是也许过两年那个病毒变异了就能够结合人的受体，于是也能感染人了。虽然没有绝对的答案，但是我们仍然相信生物学是科学而不是迷信，生物学研究仍然能帮助我们做出正确决定。举例来说，新的药物能否进入市场需要根据临床试验的结果来作出决定。所谓临床试验其实就是在人体上进行的生物学研究。习惯了智能手机每年都更新换代的新新人类们可能会觉得奇怪：现在科技这么发达了，怎么还需要人体试验这么原始的手段？原因之一就是生物体太复杂。不管体外实验做的多么充分，都无法完全证明一个药物是安全的，只能在人体上试验，然后通过统计学的方法对可能的风险进行一个估测。作为生物学家的职责也就到此为止了，剩下的任务是由社会去决定为了得到该药物的治疗效果什么样的风险是值得接受的。食物的安全性要求当然应该比药物更高，但是研究方法是共通的。 上面关于研究方法的评论比较笼统抽象，下面我们来看几个关于转基因植物作为食物的安全性研究实例。1999年Stanley WB Ewen和ArpadPusztai在国际上非常著名的医学杂志《柳叶刀》上发表论文，称食用表达雪花莲凝集素(lectinGalanthus nivalis agglutinin)的转基因土豆损害了大鼠的肠道粘膜[8]。这篇论文引来科学界大批判，其中一个主要的质疑点是实验设计上有明显错误，以至于实验结果无法支持结论[9]。Arpad Pusztai还甚至为此丢了工作,真是惨死了[10]。另外一个例子是相对近期的，Gilles-Eric Séralini等人声称用表达抗除草剂基因的转基因玉米长时间喂养的大鼠比用普通玉米长时间喂养的大鼠死的更多，更快。他们的结果首先在《食品和化学品毒理学》杂志发表[11]，而后很快引来许多批评。杂志启动了调查。这一次作者们相对比较幸运，因为调查没有发现故意的学术不端行为。然而调查还是得到结论说实验的设计有问题以至于已有数据无法支持作者得出的结论。最后杂志决定撤回原先论文了事。其他的相关研究我没有去一一阅读。这里引用同行的综述[10]： 到目前为止大多数相关研究都没有发现食用转基因植物会对动物或人的健康产生不利影响。如果将来有可靠的证据支持转基因植物作为食物的风险比通常植物要高，那必然会轰动社会，普通大众应该会很容易得到讯息。 最后是我对于转基因食物安全性的总的看法。风险总是无法彻底排除。科学的力量能够降低风险，也能够评估风险。至于权衡转基因食物的利弊，并且最后决定是否要采用，那是应该交给社会和消费者自己的任务。这个世界上既有许多人在追求吃得好，也还有好多人因为缺少食物而死去。明白的告知利弊，让人们自己去选择是应该是最好的安排了。 原文发表于： http://www.pubraw.com/journal/view.html?id=29 |
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