歐美等國基因組編輯生物安全管理政策及對中國的啟示

何曉丹，陳琦琦，展進濤,3

(1.中國人民大學環境學院,北京 100872；2.南京農業大學經濟管理學院，江蘇 南京 210095；3.南京農業大學中國糧食安全研究中心，江蘇 南京 210095)

1 基因組編輯技術及發展背景

近年來，隨著分子生物學的發展，基因編輯技術發展突飛猛進，并在生物體基因功能研究、作物遺傳改良、分子育種和人類疾病臨床治療等領域表現出巨大的潛力。基因編輯是指利用核酸酶對生物體內的DNA雙鏈進行斷裂，進而激活細胞自身的修復機能來實現基因敲除、定點插入或替換等定向改造[1]。現階段正在應用的基因組編輯技術包括：一代的鋅指核酸酶技術(ZFNs)、二代的轉錄激活因子效應物核酸酶技術(TALENs)、三代的規律成簇的間隔短回文重復技術(CRISPR)、新興的NgAgo-gDNA技術等[2]。基因編輯技術有較高的安全性、多位點突變和研發成本低等優勢[3]。2012年和2013年Science分別將TALEN 和CRISPR/Ca9評為年度十大重要科學突破[4]，2014年Nature Methods將基因編輯技術評為過去十年中對生物學研究最有影響力的十項研究方法之一。

2017年8月，美國洛克菲勒大學發布研究報告稱，通過基因組編輯技術改造螞蟻卵從而改變了整個蟻群的種系[5]；2016年，杜邦公司利用CRISPR技術，解決了糯玉米產量低的問題[6]；2015年，美國Calyxt公司利用TALEN技術對馬鈴薯和大豆品系進行改良[7]。在中國，基因組編輯技術研究也迅猛發展，北京大學魯鳳民團隊通過CRISPR/Cas9基因組定點編輯技術，成功建立了成年乙型肝炎病毒(HBV)轉基因小鼠肝癌模型[8-9]；中國科學院高彩霞等通過基因組編輯，改善了稻米的香味品質，通過對小麥的基因編輯，獲得了對白粉病具有廣譜和持久抗性的小麥材料[10]。作為生命科學研究領域的顛覆性技術，基因組編輯技術已經較為成熟并成為研究焦點[11]，相關文獻和專利數量增長迅猛，而NgAgo-gDNA技術還不夠完善。現階段，基因組編輯技術在藥物開發、疾病治療、動植物改造等領域發揮著越來越重要的作用，基因組編輯技術既能夠通過以突變基因代替正常基因來研究基因功能，也能夠以正常基因代替突變基因來進行基因治療[12]，在基因功能研究和疾病的基因治療方面具有廣闊應用前景。而隨著越來越多物種的全基因組測序完成，基因組編輯技術在農業領域的應用也將越來越廣泛。但由于脫靶效應的存在，基因編輯產品同樣存在一定的風險，特別是基因治療應用中脫靶效應可能造成致命的后果[3]。

相較于基因組編輯技術的快速進步而言，歐美尚未制定明確且具有針對性的監管法規，其他國家對源于基因組編輯技術生物的安全認定和管理也大都處于商討階段或是初步形成管理建議。如美國的大多數基因編輯作物不受美國農業部監管；歐盟對于基因組編輯技術的監管情況尚處于探索階段[13]，未明確表示基因組編輯生物是否需要與轉基因生物一同接受監管[14]；澳新食品標準局FSANZ建議，簡單的堿基缺失的基因組編輯技術產品不屬于轉基因產品，但是有新的外源DNA插入的基因組編輯產品將仍被視為轉基因產品進行管理；阿根廷通過前置報告程序，對基因組編輯產品實施個案分析管理，如果確認最終產品不含外源基因，則不屬于轉基因生物監管范疇；日本表示基因組編輯作物依照常規作物產品接受監管，不屬于轉基因產品的管理范疇[15]。本文通過梳理歐美對基因組編輯技術產品的安全管理現狀、安全評價及監管思路，提出中國對基因組編輯技術的監管策略及相關建議。

2 美國和歐盟對基因組編輯生物的監管政策進展及核心思路

2.1 美國對基因組編輯生物的監管政策進展

2007—2016年，美國在基因組編輯技術領域的發文量及專利量遙遙領先，是現階段基因組編輯技術創新的主力。2014年美國批準了首個基因組編輯作物，即油菜品種SU CanolaTM(耐磺酰脲類除草劑)的商業化種植，之后又批準了基因組編輯番茄、棉花、玉米、蘋果、小麥及蘑菇，正在開展研發的有大豆、馬鈴薯等。在安全管理方面，大多數基因組編輯作物不受美國農業部監管，多種可以增加產油量的基因組編輯芥藍現已經獲得美國農業部的種植批準，并被認定為非轉基因作物，與基因組編輯蘑菇、基因組編輯玉米、基因編輯蘋果一樣，不受轉基因作物管理條例的限制。從管理體制來看，美國農業部(USDA)，食藥監(FDA)和環保署(EPA)在生物安全管理合作框架下協作履行基因編輯技術的管理職責，但也各有不同。其中，FDA在《食品、藥品及化妝品法案》(FD&C Act)授權下工作，與美國農業部動植物衛生檢疫局(USDA APHIS)在《植物保護法案》下對法規的提議是有差別的。

(1)FDA對基因組編輯生物的管理思路。2017年1月19日，FDA率先發布了第187號工業指南修訂草案(GFI #187)《定向改變動物基因組DNA管理條例》向公眾征求意見，該修訂條例擴展了已有GFI #187文件的范圍，定義了“定向改變基因組DNA”，即使用現代分子技術使DNA發生改變，這些技術包括遺傳工程(通常指重組DNA技術)和基因組編輯。對于定向改變基因組的動物，FDA將根據《聯邦食品、藥品及化妝品法案》(FD&C Act，以下簡稱法案)，將其作為藥品進行管理，這是因為《法案》中對藥品的定義有一部分是“某物定向影響動物身體的結果或任何功能”，新修訂條例在對定向改變基因組DNA動物的管理步驟中與原有管理步驟沒有顯著差別，包括產品定義、有意改變的分子特征、動物系譜的分子特征、動物的表型特征、持續性評估及計劃、環境和食品安全性及要求確認。對于基因組編輯植物來源的食品，也須按照法案食品條款的相關規定進行管理。2017年1月18日，FDA又發布了一項“評議請求”(Request for Comments，RFC)，就如何監管源于基因組編輯植物的人類或動物食品，向社會公開征求意見，該“評議請求”征求關于基因組編輯植物來源的食品在安全性方面具有針對性的數據和信息，例如就食品安全性風險而言，不同種類的基因組編輯植物是否與傳統育種植物表現相同。另外，FDA也詢問諸如如何最大程度讓小型企業，包括那些可能考慮使用基因組編輯技術制作新植物品種并用作人類或動物食品的小企業來共同參與安全管理。FDA現階段正在梳理和研究收集到的意見。

(2)USDA APHIS對基因組編輯生物安全的監管思路。2017年4月25日，USDA APHIS公布了生物技術法規CRF part 340修訂建議稿的文件，并開始接受公眾評論。建議稿中針對基因組編輯技術提出了相應的要求，相關修改包括：明確指出基因組編輯技術產品如具有植物有害物或有害雜草風險的，將由APHIS進行管理；評價或重新評價要求內容明確指出要提供基因組編輯的相關信息，如基因、功能、影響的代謝途徑、序列變化,以及如在基因編輯過程中使用DNA整合，消除這些整合DNA的證明技術等；在轉基因生物的基因型描述中要求提供基因編輯生物的信息；在關于遺傳工程的定義中，將基因組編輯包括在內。基因組被編輯后，下列內容需要提供：編輯的本質、被修飾的基因和功能，以及期望影響的(代謝)途徑；對于多重替換堿基對，替換的數目；原未被編輯序列與修改后的序列比對；如果編輯是通過整合到染色體的遺傳物質所創造，但后來通過分離消除了(這些遺傳物質)，用于證明這些遺傳物質不存在的技術。關于轉基因生物的基因型，APHIS添加了一些特定信息要求如基因序列、調節序列和基因組編輯，當前法規要求申請者提供對于專家生物基因型的詳細描述，但未指定要求基因序列，調節序列或基因編輯的生物。

APHIS負責管理生物技術產品而不是特定生物技術，基因組編輯產品只有在具有植物有害物或有害雜草風險的情況下，由APHIS根據法規進行管理。同時APHIS與FDA、EPA等其他相關機構合作，在針對基因組編輯技術的安全管理中同時參照其他相關機構管轄權下的基因組編輯應用的政策及措施。總體來說，美國仍按當前的法律框架，即“生物技術管理合作框架”來管理通過基因組編輯技術獲得生物的安全問題。

2.2 歐盟對基因組編輯生物的監管政策進展

歐盟對于基因組編輯生物的安全管理態度與轉基因生物雖然一致，即需要進行嚴格的法律程序審批，但并未明確表示基因組編輯生物的監管是否等同于轉基因生物[16]，即基因組編輯生物是否屬于轉基因生物的監管范圍，現階段對于基因組編輯技術的監管情況仍處于探索階段。

2010年，歐盟聯合研究中心JRC(Joint Research Center′s study)開展了一項關于“基因組編輯技術：最新技術和商業發展前景”的研究，八種基因組編輯技術分別是Zinc Finger Nuclease(ZFN)technology，Oligonucleotide Directed Mutagenesis(ODM)，Cisgenesis，Intragenesis，RNA-dependent DNA Methylation(RdDM)，Grafting on GM Rootstock，Reverse Breeding and Agro-infiltration，研究介紹了這些技術的潛力及其檢測和監測。報告涉及轉基因生物法規下的技術分類和風險評估，評估表明通過基因組編輯技術獲得的作物，除了基因組的預期變化之外，也需考慮基因組非預期的變化。

2011年起，歐洲食品藥監局(EFSA)受歐盟請求，評估現有指導文件是否仍然適用八種新基因組編輯技術，包括Intragenesis，Cisgenesis 和Zinc Finger Nuclease technique(ZFN)。2012年1月，EFSA發布了對于Cisgenesis及Intragenesis的意見，轉基因工作小組GMO Panel認為目前的風險評估指導，包括環境風險評估指導，均適用于評估通過基因組編輯技術獲得的食物和飼料。2012年10月25日，EFSA發布報告(Scientific opinion addressing the safety assessment of plants developed using Zinc Finger Nuclease 3 and other Site-Directed Nucleases with similar function)對ZFN-3給出意見，稱EFSA的轉基因工作小組GMO Panel將運用ZFN-3技術獲得的植物與通過常規植物育種技術和運用轉基因組編輯技術獲得的植物的相關危害進行比較，發現與傳統轉基因作物相比，ZFN-3類作物能最小程度地減少飼用或食用產品的風險。在基因引入方面，ZFN-3技術與轉基因或目前使用的其他基因組編輯技術沒有區別，ZFN-3技術和轉基因的主要區別在于DNA的插入靶向為基因組的預定區域。轉基因工作小組GMO Panel認為目前的風險評估指導(包括環境風險評估指導)適用于評估通過基因組編輯技術獲得的食物和飼料。

2016年10月31日，德國聯邦消費者保護和食品安全局(BVL)發布了關于基因組編輯技術法律分類的意見(Opinion on the legal classification of New Plant Breeding Techniques，in particular ODM and CRISPR-Cas9)，認為通過ODM和CRISPR-Cas9技術獲得的突變植物不符合法令定義內的轉基因生物。

2016年，歐洲科學技術倫理組EGE(European group on ethics in science and new technologies)發布了對于基因組編輯技術的聲明(EGE Statement on Gene Editing)，認為應該暫停人類胚胎或配子的基因組編輯技術，關于基因組編輯技術的可接受性和可取性的審議應該擴大到公眾社會的討論，向持有不同觀點、具有不同專長和價值觀念的社會人員征詢意見，而不是單獨選擇某個國家、社會團體或學科。且EGE認為，除了基因組編輯技術的潛在風險或健康益處，其他倫理原則也應成為對基因組編輯技術的必要反思的一部分，如人的尊嚴、正義、公平、相稱和自主權是否受到威脅，需要對基因組編輯技術的所有應用(包括非人類應用)進行倫理考慮。但EGE小組內意見也不統一，因此呼吁廣泛的社會公開討論，并且期望歐盟委員會能優先考慮相關的倫理、科學和規范問題。

歐盟雖未發布關于ZFN-1和ZFN-2的統一態度，但除了非政府組織NGOs認為ZFN-1和ZFN-2應屬于轉基因生物的監管范疇，德國聯邦消費者保護和食品安全局、歐洲食品藥監局、德國中央生物安全委員會以及新技術工作組(NTWG)均認為ZFN-1和ZFN-2應屬于非轉基因的監管范疇。

3 歐美基因組編輯技術的安全監管政策思路對中國的啟示

基因組編輯技術的應用潛力仍在不斷被挖掘，未來以CRISPR技術為代表的基因組編輯技術將持續引領生命科學領域的研究發展，特別是在醫療、農業、食品等領域帶來更多的研究成果及更廣泛的市場價值。相對于科學技術的發展,新技術和產品的監管制度相對滯后，監管機構能否有效評估和批準新型農產品對于未來中國基因組編輯技術在農業領域的發展尤其重要。盡管美國和歐盟基因編輯管理政策仍然在探索和形成過程中，但通過對美國基因組編輯技術的監管分析及對歐盟基因組編輯技術管理思路的演變梳理，本文提出以下啟示：

第一，列入制度設計日程，適時制定或完善現有監管框架統籌管理基因編輯等新興基因工程技術。2001年起，中國頒布了《農業轉基因生物安全管理條例》(以下簡稱《條例》)及配套規章，建立了轉基因生物安全監管制度。《條例》對農業轉基因生物的定義較為寬泛，規定“農業轉基因生物，是指利用基因工程技術改變基因組構成，用于農業生產或者農產品加工的動植物、微生物及其產品”。根據《條例》，農業轉基因生物實行分級分階段安全評價，安全評價按照實驗研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和申請安全證書5個階段進行，安全評價周期較長。如果將基因編輯技術簡單地納入《條例》的監管范圍，《條例》規定的安全評價及相關環節的監管要求可能制約基因編輯技術的發展。此外，從監管范圍的界定來看，《條例》僅是對農業領域轉基因技術的規范，并不包括醫藥等領域，將基因編輯技術簡單納入《條例》范圍也容易形成僅對農業領域基因編輯技術嚴苛要求，而其他領域基因編輯技術并未真正納入監管的巨大反差。因此，建議國家層面制定統一的基因編輯等新技術的管理框架，將基因組編輯技術等生物技術作為基因工程技術統籌管理。對于基因工程技術的安全監管應建立多部門之間的協同管理機制，保障基因編輯技術在各領域的安全應用。但考慮到制度設計的周期性等因素，建議現階段對農業、醫藥等領域的基因編輯技術可參照轉基因生物安全管理的相關法律法規開展監管，但應進行立法解釋或行政解釋，并授權相關管理部門編制基因編輯產品的安全評價指南，以實現對基因組編輯技術開展與其風險相匹配的分類安全評價和監管。如此既可使基因編輯等新興的基因工程技術有規可循安全發展，也可讓相關技術產品有法可依準入市場。

第二，開展前瞻性研究，建立基因工程技術安全評價的技術儲備機制。基因組編輯技術的監管需要以科學為基礎，因此有必要加強基因組編輯技術安全評價和檢測等前瞻性研究，夯實安全監管的技術支撐。應加強安全評價內容研究，重點關注非預期的基因編輯，是否產生新的食用風險或環境風險，研究利用基因組重測序等手段開展分子特征評價。由于基因編輯技術在改造受體生物體內留下的痕跡較少，原有分子生物學方法已經很難滿足基因編輯產品的檢測，應加強檢測新技術的研究，建立針對基因組編輯產品分子檢測的新方法，為國家生物技術安全監管監測提供有力的科學技術支撐，從而將基因組編輯技術安全監管的體系化。

第三，加大前期普及力度，避免基因編輯等新興生物技術再次陷入“轉基因”輿論怪圈。社會公眾接受度是基因組編輯技術及產品能否順利進入市場的基礎。關于基因組編輯作物存在信息不對稱現象，社會公眾對基因組編輯技術缺乏足夠的認知，相關產品的安全性也并不是普通消費者可以通過經驗或者外在感觀來判斷的，因此建議政府在加強監管的同時，加大科學普及力度，以減少謠言對新興生物技術發展以及產業經濟的影響；同時加大政府信息公開力度，建立風險交流機制，提高對基因組編輯技術政策法規制定程序的透明度。科技創新與科學普及如車之兩輪，鳥之兩翼。做好科學普及，弘揚科學精神，傳播科學思想，倡導科學方法，避免基因編輯技術以及未來的新興基因工程技術再次陷入轉基因輿論怪圈，進而推動有利于社會發展的科技創新。