
父母很快就有能力决定孩子的身高或聪明吗?
新研究建议可能不是。
道德辩论围绕着所谓的概念“设计师婴儿”- 为某些特征选择胚胎的后代,或者是经过基因工程的,以吹嘘所选择的遗传特征。一旦科幻小说的东西,设计师的婴儿已成为一个可行的现实,正如一位流氓科学家最近通过创建世界上第一个世界的第一个来证明的那样基因编辑的婴儿。
尽管基因编辑产生了很多嗡嗡声,但今天(11月21日)发表的一项新研究(11月21日)细胞,突出显示一种用于生成设计师婴儿的替代技术:首先筛选其DNA,选择“上级”胚胎。
临床医生已经使用一种称为“植入前基因检测”(PGT)的技术来筛选通过体外受精(IVF)产生的胚胎,该程序是医生将父母的性细胞组合在实验室中并随后将所得胚胎植入人子宫的过程。临床医生使用PGT发现遗传可能导致疾病的突变,但可能会使用相同的程序来挑选出高度和智力等理想特征。
除了道德困境外,基于其基因选择“最佳”胚胎的想法还有一个关键缺陷:没有人知道它是否会真正起作用。
有关的:如何说遗传学:词汇表
合着者Shai Carmi说:“人们可以说这是一个好主意还是坏主意,但是……人们并不知道它是否会起作用。” Carmi和他的同事结合了遗传数据,计算机模型和现实世界中的案例研究,以调查科学家是否可以真正使用PGT来确保给定的孩子成长为高大或特别聪明。
事实证明,科学还不存在。
卡米说:“如果我们看一下当前技术可以实现的快照,那么收益是相当有限的,尤其是智商。”根据团队的模型,在最佳情况下,筛选出高度增强基因的胚胎平均可能仅获得约1.2英寸(3厘米)的高度。筛选智力的胚胎平均可能仅获得约3.0 IQ点。实际上,收益可能会减少,也不能保证。
换句话说,设计师的智商可能“最终要比预期的要低得多或高得多”。
“很多不确定性”
为了得出结论,卡米和他的合着者从真实的人那里收集了一套完整的DNA,并将每个人的DNA与他人配对。这些“对”是其计算机模型的虚构夫妇。然后,他们通过组合每对夫妇的DNA并筛选了胚胎来制作10个虚拟胚胎基因与身高和认知能力有关。
卡米说,无数基因会影响一个给定人的身高和亮度。在以前的 研究,科学家通过浏览这些特殊的DNA段基因组成千上万的人。然后,研究人员将数据山凝结成“多基因分数”,该度量标准对特定特征的影响有多大影响。
他们计算了两个多基因胚胎的多基因评分:高度和智商。对于每一对虚构的夫妇,团队都为每个特征选择了顶级胚胎 - 从理论上讲,顶级胚胎应该产生最高,最聪明的孩子,他们预测。
但是,事实证明,“最佳”和“最差”评分胚胎之间的区别相对较小。
“结论是,胚胎彼此之间并没有什么不同,”未参与该研究的哥伦比亚大学生育中心预防遗传疾病计划的计划专家,预防遗传疾病计划的主任Sinem Karipcin博士说。卡里汀说,鉴于每组10个胚胎源于同一想象的父母,因此缺乏遗传多样性并不令人惊讶。两组DNA只能以多种方式组合,并且相同的限制将适用于试图选择设计师胚胎的真正父母。
Carmi说,更重要的是,高度和智商的多基因得分对于预测一个人的实际身高和智力可能不是很有用。作者将28个家庭作为案例研究,将其计算机模型应用于真正的父母和成年子女。借助每个家庭的遗传数据,团队对哪个孩子应该是最高的预测,然后对每个兄弟姐妹的真实身高进行检查。
卡米说:“我们看到(最高的]孩子确实比平均水平高……但我们也看到有很多不确定性。”在某些家庭中,顶级的孩子的身高比平均兄弟姐妹高约4英寸(10厘米)。在其他情况下,排名最高的孩子跌幅低于平均身高。
即使在模拟模型中,研究人员也发现,设计师的婴儿的真实高度可能与预测值相比约为2至4英寸(5-10厘米)。智商可以在任一方向上差异近20分。
基因筛查的真实价值
作者指出,除了遗传学的固有不确定性之外,其他因素蒙蔽了高度和智商多基因得分的预测准确性。环境状况(例如营养和成长)也塑造了儿童的身体和认知发展,无法通过基因筛查。卡里汀说,多基因分数是基于欧洲DNA的绝大多数,这意味着该指标可能对其他祖先的人几乎没有价值。她补充说,在他们的研究中,作者还使用了异常数量的胚胎。
卡里汀说,一对年轻夫妇可能会通过IVF生产五到八个胚胎,从而使临床医生可以选择与之合作。她说,但是35岁以后,母亲可能只能通过该手术产生一个或两个可行的胚胎。除了数量很少,35岁的胚胎中约有40%可能包含异常数量的染色体。染色体将DNA包装成X形束,人类通常每个细胞携带23对这些结构。在大多数情况下,人们无法以异常数量的染色体生存 - 那些生存的人天生患有发育障碍,例如唐氏综合症或特纳综合症。犹他大学。
卡里普辛说,到潜在的母亲达到43岁时,她的IVF胚胎中约有90%的染色体可能有太多或太少的染色体。
到那时,对少数高度或智力的胚胎进行排名可能是毫无结果的练习。卡里汀说,即使没有这种生物学限制,她也怀疑许多父母会选择使用基因测试来定制孩子的外表和能力。她说,父母似乎更关心确保孩子成长健康,毫发无损,而不是非常高。
Karipcin定期使用PGT来筛选胚胎作为遗传怪异的胚胎,例如单基因突变或额外的染色体,并且可以可靠地预测给定的胚胎是否可能发展为患有唐氏综合症的儿童,囊性纤维化,肌肉营养不良或脆弱的X综合征。充满希望的父母还接受了基因检测,以查看他们是否携带任何可传递给孩子的可遗传疾病。
卡米证实:“如果父母都是携带者,[PGT]是保证他们不会将疾病传播给子女的唯一方法。”因此,尽管父母还不能自定义孩子的身高,但他们可以使用基因筛查来改善未来的健康。
最初出版现场科学。