能否通过基因编辑在短时间改造人类?

千姿百态

例如在生化危机中感染t病毒后几小时内进化成另一生物，或像少年骇客一样短时间改变自身基因来变成其他生物

原文地址：https://www.zhihu.com/question/606956329

清风寡欲

基因编辑是一定可以改造人类的，虽然现在遇到的困难很多，但只是技术发展过程中遇到的困难，前路都已经是清晰的了。
但是题目中提到的“短时间”，这可就不是基因编辑的问题了，而是人体发育速度，或者说是细胞分裂，基因表达的速度的问题。
不同组织的细胞的分裂和替换过程的时间并不一样，比如肠道上皮细胞可能在几天内就会更新，而肝细胞可能需要几个月到一年才能完全更新一次。皮肤细胞的生命周期通常为2-3周。神经元是大脑中的细胞，它们在成人中分裂很少或几乎不分裂。
所以要想在短时间内改变人类的基因组，并且使其重新表达并且变成另一种细胞，这是需要考虑调控基因的表达和细胞分裂代谢的周期。在通常情况下人类细胞都做不到这点，唯一有一些参考价值的可能是癌细胞，以及免疫细胞在特定压力下的代谢表达。
换句话说，如果我们能够控制或者修改这个时间，从某种程度上比修改人类基因更加有意义。比如可以使得一个人从婴儿到成年人的阶段只要几年甚至一年不到。比如我们可以随意的延缓人类的衰老速度，甚至可以永生不老。
当然能否借助基因编辑来实现这个设想，这又是一个很重要的研究领域了。

卡卡

可以做到，但目前技术有些瓶颈。
你看下这两年几个基因编辑公司Editas、Beam、Sangamo股价跌多惨就知道了，遇到不少问题。
特别是在体基因编辑这块（直接把基因编辑工具的RNA或DNA递送到靶器官，改造人体基因），坑很多：
比如用基因编辑治疗什么疾病？
用什么方式递送基因编辑工具到靶器官？
不同物种位点编辑效率有差异性，小鼠和猴好用的编辑位点可能到人体无效，里面会有一定折损，有没有做好临床被坑逼结果震惊到的准备？
编辑位点脱靶多严重？
基因编辑工具的免疫原性有多强？
编辑完后究竟有没有疗效（也就是适应症没选好）？
这些都是问题，也会降低基因编辑应用到人体的速度。
所以即使有了CRISPR的基因编辑工具降低了技术难度，即使现在也有一些跑得很快的基因编辑药物（比如Intellia NTLA-2001），目前在现实中改造人类基因，也还有很长的路要走。
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另外，这个问题是科幻圆桌的问题，从科幻角度，我觉得可以看下《达尔文电波》。
故事的核心科幻设定就一点：人因为基因组的逆转录病毒/元件激活，快速改变基因组，产生了爆炸式进化，有全新人类诞生。
而新旧交替，旧人类将何去何从？
这本书是2000年雨果奖最佳长篇，脑洞很大，适合有生物学背景的人看。
你会觉得，它在一本正经地胡说八道，但又忍不住觉得牛逼……符合题目中“基因变化短时间改造人类”的设定，可以看看基因改造人类的世界是怎样的。
另外要吐槽一点，虽然这书不错，但国内译本的封面之丑，放到整个科幻小说界也是炸裂的。

卡卡

以现代医学知识来说，不行。
因为基因只是遗传工具，并不直接影响你身体的运行。
对一个肉体已经成熟的人类来说，你给他改基因也不能直接反馈在肉体上。并且由于身体有些东西在成年后已经不再生了，这一部分你甚至都影响不到。例如心脏、大脑、神经系统等。
另外，如果你对基因修改的太离谱，导致你的免疫系统认不出新出现的身体组织的话，它会将所有改造后的新细胞当作敌人来攻击。这种攻击会很要命，短时间内就可以致人死亡。
<hr/>如果你只是想要“几小时内变成另一种生物”，那么直接培养新肉体，然后把脑子移植过去可能更容易说得通。

检验医师

你是说这个么？


然后点开这个？


按游戏里的时间来算，科技大约还需要发展200年吧，然后你就可以在几个月的时间里改变全国人口的基因了。

检验医师

在一定程度上可以。
现实中，疫苗接种、某些基因治疗和某些生物黑客的自我实验可在数天内产生性状变化，其中一部分性状变化是肉眼可见的。目前，更多的基因编辑实验生效缓慢或效果不明显，不时失败。
幻想作品经常将基因编辑或“改变基因的病原体”发挥作用的速度夸张到当场肉眼可见、改变数十万亿个细胞的性状，这会造成问题。

• 通过细胞转分化·脱分化·再分化、凋亡与分裂快速改变身体结构需要大量的能量并产生大量的废热，幻想作品往往在描写这类过程时忽略了质能守恒和散热。
  
• 即使有大量营养物质和外部代谢支持设备、外部冷却支援，以肉眼可见的速度猛烈扩增细胞还是会提高各个生化反应步骤发生错误的概率，可能致癌或造成组织·器官·肢体畸形。
  
• 让人的身体大幅改变结构需要引入的基因数量可能很多、序列可能很长，很容易超过现代技术所能支持。
  
• 你想要的性状可能需要从头制造大量与人现在的细胞器十分不同的细胞器，进一步限制操作速度。
  

题目列出的作品并未在这方面追求科学。本题目的表达也出了偏差：

• T 病毒造成的“变成丧尸”不是“进化”。“进化”是生物的可遗传性状的隔代变化，涉及传代。
  
• 你可以说 T 病毒让人变成丧尸是“病毒诱导的异常发育”，形态、结构、功能变化大的可以说是“变态发育”。
  
• “改变自身基因来变成其他生物”相当麻烦，而且题目指定的《少年骇客（Ben 10）》的主角 Ben Tennyson 在设定上变的是外星生物，用科学解释会迅速跳到“世界是虚拟的，闲着没事的管理员给他开了挂，调用特定接口来上别人的号”之类“作为读者，你知道就是如此”的枯燥结论。
  

现实中，针对营养不良性大疱性表皮松解症的基因治疗凝胶 Vyjuvek 在 2022 年完成了三期临床试验，在 2023 年获得美国 FDA 批准。凝胶含有人工改造的单纯疱疹病毒 1 型，可感染人类细胞并引入正常的 COL7A1 基因、不在细胞间传染。使用者无需任何专业知识，每周一次将凝胶抹在患者的皮肤上，就能在数天到十几天内让患者皮肤恢复产生胶原蛋白 7 型的能力，效果可持续数十天到上百天，修复患者的皮肤损伤并至少在数月内保持皮肤完整。这种凝胶可以反复使用。

• 单纯疱疹病毒 1 型不整合到患者的基因组，发挥作用的方式类似质粒，发现严重不良反应时停药即可。Vyjuvek 的临床试验未发现严重不良反应。
  
• 这类方法可朝人类细胞引入多种基因。