基因编辑食品的研发进展与现有监管方式

 
 
        基因编辑食品（Gene-edited Food，GEF）是随着基因编辑技术特别是以CRISPR-Cas9为代表的新一代基因编辑技术的快速发展而兴起的新食品，并可望形成一类新兴产业。对基因编辑食品研发及商业化过程进行监管，特别是其中关于此类产品是否需要标识以及如何进行标识的问题，是涉及食品安全、消费者行为以及基因编辑食品产业化的前瞻性热点和难点。(消费者对基因编辑食品的认知度，与消费者对基因编辑食品的消费意愿、不同强度的监管及标识的诉求密切相关，进而影响到其对标识方式（不必标识、强制标识、自愿标识、定量标识）与标识态度（如需要标识与否的主要因素）的选择取向。本文以具有较高文化素质的职业群体为抽样对象，对基因编辑食品认知状况及其与标识方式、标识态度的关系进行关联分析，以期为基因编辑食品监管与标识管理提供决策参考，具有现实应用价值与前瞻性研究意义。)
 
1基因编辑食品监管及标识的研究背景
        基因编辑食品是指运用基因编辑技术，通过编辑物种自身基因，改良其生物性状或其生长条件而生产的食品。基因编辑食品标识是指对市场上出售的基因编辑初级食品或由其加工制成的食品进行特定的标记，以便消费者识别或选购。标识是基因工程类食品监管的重要内容和环节；标识强度依次为不必标识、自愿标识、定量标识、强制标识，在监管中具有导向性和标志性作用。无论是已经商业化的转基因食品（Genetically Modified Food，GMF）还是正在研发并且部分产品正在商业化的基因编辑食品，标识都难以避免，但强度和方式各有不同。


       基因编辑（Gene-editing）是指利用序列特异性核酸酶（Sequence Specific Nucleases，SSNs）在特定基因位点产生DNA双链断裂，编辑受体自身的DNA修复系统在非同源末端连接过程中产生随机的小插入和缺失（Insertions and Deletions，INDELs）或在同源重组修复过程中插入或替换相应的基因片段，从而实现基因敲除、定点插入或替换等定向改造^[1,2]。相对于早期其他能切割DNA分子的锌指核酸酶（Zinc-finger Nuclease，ZFNs）和类转录激活因子效应核酸酶（Transcription Activator-Like Effector Nuclease，TALENs）技术，新的CRISPR-Cas编辑系统具有成本低、操作过程简便、编辑效率高等优点^[1-3]，因而成为基因编辑的主流技术：CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）中文意指“成簇的规律间隔的短回文重复序列”；Cas是指CRISPR相关蛋白，是一种核酸内切酶（DNA Endonuclease）。
        农业与健康医疗是基因编辑技术应用的两大先导领域，均关涉安全监管问题。农业领域中的与食品密切相关的作物育种，在应对人口增长、可耕地退化与减少以及气候变化等挑战，促进农业及食品可持续增长具有至关重要的作用，而基因编辑为作物育种的改进及其成功率的增加提供了非凡机会^[4]。目前一些基因编辑技术存在脱靶（Off-Target Mutations）效应，此技术上的障碍将随着该技术的快速发展而得以克服^[5]。脱靶效应对于作物育种而言，较少或不涉及如其在医学上的应用而产生的伦理问题^[2]。基于基因编辑对生物医药、农业、工业生物技术等生物经济多领域产生革命性影响，以及目前监管政策的必要性和紧迫性，经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）于2018年6月在巴黎召开“基因编辑在农业上的应用——对健康、环境和监管的影响”会议，重点讨论了国际基因编辑农业现有及新的监管框架^[1]。基因编辑虽然与以前的常规育种技术及传统的遗传工程与转基因（Genetic Engineering/Genetically Modified，GE/GM）技术有所不同，但其在农业上的应用同样涉及到与健康、环境与人类安全相关的潜在风险，因而使得现有的监管框架面临新的挑战^[3]。监管应当是基于事实与科学的（Fact and Science Based），并且尽量避免预防原则和创新原则之间的冲突^[3]。
        基因编辑食品与转基因食品所依托的技术及其生产原理不同，因而许多国家或国际组织对两者的监管及标识政策也有所不同。相较于传统育种方法和转基因技术，基因编辑能够使作物育种更精准和可预见、更快捷^[3,4,6]，能够帮助人类应对诸如气候变化、可持续以及全球食品安全方面的挑战^[4]；而能否从转基因作物监管中吸取教训，使基因编辑作物（Gene-Edited Crops，GECs）得到欧盟转基因生物指令（GMO Directive）的豁免，需要考虑农民、科学家、消费者、贸易国家以及世界其他地区等多方面的因素^[6]。有研究认为，基因编辑育种不同于转基因育种，因而不宜用现存的对待转基因的管理规则来对基因编辑作物进行监管，可以采用视同为传统育种产品一样的监管方式^[4]。作为风险与安全管理的内容之一，基因编辑产品标识能够帮助识别潜在风险与收集系统化数据，以利决策^[3]。2019年日本环境部、农业森林渔业部、卫生劳动和福利部、日本消费者事务厅相继宣布，由于基因编辑食品不含外源DNA，因而不受2015年食品标识法（2015 Food Labeling Law）监管，而该法强制规定基因工程食品（Genetically Engineered Foods）必须标识即贴标签^[7]。
        基因编辑食品监管及其标识研究，正在成为科技政策研究领域需跟上新技术发展步伐而有待开拓的方向。基因编辑对于植物科学及其在农业上的应用正在产生革命性影响，许多国家对基因编辑植物的监管，正在采取快速适应新技术发展的态势^[8]。基因编辑农产品（Gene Edited Agricultural Products）不属于转基因生物（Genetically Modified Organisms，GMOs），是否需要监管，是一个比常规基因变异（Genetic Alteration）产品更难以回答且存在争议的问题^[9]。基因编辑育种与转基因育种之间存在一定的模糊边界，基因编辑植物育种快速进展，需要一个新的全球政策来应对，以填补转基因生物规制中基于技术过程（Process-based）与基于产品（Product-based）两种监管模式之间的鸿沟^[5]。基因编辑农产品正在接近商业化，但生物技术监管系统（Regulatory System）并未跟上技术发展的步伐，其中的产品标识也未明确（Undefined）^[10]。
        基因编辑作物的研发应用涉及社会接受（Social Acceptance）问题，有些人要求知道哪些食品出自基因编辑作物，即便不清楚遗传修改程度如何^[5]。回应社会对基因编辑食品的关切，特别是其中的“知情权”（Right to Know），需要对上市的含有遗传工程成分（Genetically Engineered Ingredients）的食品进行标识^[5]。然而，对于检测者来说，想要落实基因编辑食品标识，也是一项具有挑战性的工作，因为难以区分导致微小插入和缺失（Indels）的基因组突变哪些是由非同源末端连接（Non-homologous End Joining，NHEJ）修复产生，哪些是自发产生^[5]。社会需要避免基因编辑对农业革命性影响所带来的潜在风险，监管应当保持通过基因编辑技术促进农业发展与潜在风险评估及其预防之间的平衡^[11]。对此，建议建立由作物育种企业及研发机构、资本投资者，以及包括政府、产业与研究组织、非政府组织等在内的农业发展利益相关组织等多方参与的合作治理网络（Cooperative Governance Network）^[11]。无论政府的规制如何发展演变，公众意见是接受程度的最终仲裁者^[10]。可见，上述合作治理网络未将消费者群体纳入是一欠缺。如何体现消费者态度及其对基因编辑食品的认知，是不容回避的问题。
随着基因编辑技术的发展与基因编辑作物产品市场化步伐加快，中国对基因编辑食品的标识管理依然沿用2002年的管理办法，落后于技术的发展，迫切需要制定实施科学和理性的标识制度（Scientific and Reasonable Labeling System）^[12]。
        上述政策及研究背景表现出以下问题：基因编辑食品监管能否采取如同转基因食品类似的政策？如何通过新的标识制度来实施对基因编辑食品的监管？消费者要求对基因工程类食品标识的态度及强弱方式，与消费者对该食品的认知度密切相关^[13]。基因编辑食品属于新型基因工程食品，消费者对其认知度，是了解并判断其安全性及性价比的基础。从认知视角研究基因编辑食品监管及标识方式，对于完善现有的标识制度以及基因编辑食品安全监管体系，促进基因编辑食品产业健康有序发展，具有现实应用价值与科学指导意义。
 
2基因编辑食品的研发进展
        基因编辑技术能对基因组的目标性状基因进行精确的定点敲除、插入或替换、单碱基编辑以及基因表达调控^[1,2]；除在健康医疗领域已经表现出重大应用潜力外，在农业新品种选育中具有更加广泛而巨大的应用潜力，且涉及伦理问题较少、风险相对可控^[2]。自2012年以CRISPR-Cas9为代表的新一代基因编辑技术诞生以来，基因编辑就开始广泛应用于农业及食品领域的研发。
        根据相关文献报道^[5,14-16]，目前正在研发的基因编辑食品品种主要分为三大类：1）粮食作物类，包括水稻、玉米、小麦、大麦、大豆、马铃薯；2）经济作物类，包括油菜、甜菜、苹果、西红柿、草莓、香蕉、葡萄、猕猴桃、甜橙、白蘑菇、芥蓝、卷心菜、黄瓜、生菜、亚麻荠、西兰花；3）畜牧水产类，包括猪、真鲷、奶牛。其中苹果、蘑菇已分别于2015、2019年在北美上市；大豆、猪（食医两用）分别于2019、2020年在美国获准上市；西红柿、真鲷、河豚已分别于2020、2021、2021年在日本获批上市销售。
        如果按研发阶段来划分，大多数动植物食品品种仍处于研发的前期，部分品种已接近市场化阶段。也可分为三类：1）处于应用基础研究阶段，其品种涉及水稻、草莓、香蕉等；2）处于实验发展阶段，其品种涉及油菜、小麦等；3）处于市场化应用推广阶段，其品种涉及西红柿、大豆、玉米、苹果、蘑菇、猪、真鲷、河豚等。
 
3基因编辑食品的监管方式
        对基因编辑食品的监管已初步形成三种政策模式：一是以美国为代表的“宽松型”；二是以欧盟为代表的“限制型”^[17]；三是以澳大利亚为代表的“中间型”或“折中型”。此外，还有许多国家的基因食品编辑政策尚未明朗。
      （1）美国依据产品自身属性来对生物技术产品实施监管（Product-based Regulations）。2018年3月农业部发表声明，不会对使用包括基因编辑在内的创新育种技术生产的农作物进行监管^[14,15]。由于不含外来DNA，基因编辑农产品也很可能不需被标识^[10]。2020年农业部动植物卫生检疫局强调将监管重点放在新性状本身，而不是用于创造新性状的技术上，即此前建议提出的：如果基因编辑生物只是单碱基对替换或任意大小的删除或是引入自然发生的核酸序列，那么就不需要监管^[9]。2018年美国食品药品监督管理局（U.S. Food and Drug Administration，FDA）发布新规，撤销对基因编辑作物的严格管控，鼓励基因编辑植物的种植试验。由FDA负责监管的基因编辑动物的政策尚不明朗^[18]，但FDA倾向于用一种“创新而灵活”的方式监管基因编辑技术，在确保该技术对人体和动物安全的同时，要允许企业把有益于消费者的产品推广上市。自2009年以来，FDA陆续批准基因编辑山羊、鸡、猪等，但主要用于健康医疗领域，而非食品。可见，美国对于基因编辑食品尚缺乏明确的规制与清晰的指南^[10]。
日本、阿根廷等采取了与美国类似的宽松政策（Lenient Gene-editing Rules）^[19]。有别于对待转基因食品的政策，日本对基因编辑食品采取相对宽松的政策取向^[17]。日本政府表示，基因编辑作物依照常规作物产品接受监管，不属于转基因产品的管理范围^[7,8]；并分别于2020年12月和2021年9月通过了基因编辑西红柿和真鲷的上市申请，且无需强制标识；2021年10月，厚生劳动省又批准了基因编辑河豚的销售申请。阿根廷是全球最早宣布基因编辑植物只要不含外来DNA就不受生物安全法规监管的国家，智利、巴西、哥伦比亚等很快跟随采取了与此类似的政策^[8]。不同于对待转基因生物的政策，俄罗斯对基因编辑作物和动物采取相对宽松的政策，2019年4月出台的新项目法令认为：一些基因编辑技术如CRISPR-Cas9，与传统的育种方法相当；基因编辑产品将不受2016年通过的针对转基因生物的禁种法律约束^[18]。
      （2）欧盟对生物技术产品的监管，采取的是基于技术过程（Process-based, Technology-based）的管理模式。目前对基因编辑食品的政策，基本沿用了其对待转基因食品的旧法规，采取的是限制型政策（Restrictive, Stringent Regulations）^[20,21]。2018年7月欧洲最高法院（European Court of Justice，ECJ）裁定，将基因编辑作物纳入2001年指令（EU Directive 2001/18/EC）的监管范围，视同转基因生物并受到相同的严格监管，包括需要标识^[21,22]。这意味着，利用CRISPR–Cas9等基因编辑技术研发的新食品需要经过欧盟冗长的审批流程；该规定将限制基因编辑技术在欧盟的研究，并将商业种植列为非法^[21]。随着新兴的基因编辑技术在农业上的推广应用，该政策仍然存在与世界其他地区相协调及被修正的可能^[6,20]；或者说，通过基因编辑技术育种获得的作物可能会受到欧盟指令的豁免^[9]。例如，德国政府确认通过一种较老的寡核苷酸法而获得基因编辑油菜不视作为转基因生物^[4]。目前世界上只有新西兰采取了与欧盟类似的监管政策^[8]，即将基因编辑产品视同为转基因生物进行监管^[16]。
      （3）澳大利亚、以色列等对基因编辑食品研发采取中间型政策。澳大利亚政府2019年4月修改基因技术监管规定，取消了对“基因剪刀”等工具的限制要求，采取了灵活且比较宽松的中间型（Middle Ground）政策^[19]，即只要不含有外来DNA，就不会受到视同转基因生物的监管政策^[8]。在新规出台之前，包括CRISPR-Cas9在内的基因编辑技术在研发中受到与传统基因修饰相同的规则约束；传统基因修饰（如转基因食品研发）需要获得澳大利亚基因技术监管办公室（Office of the Gene Technology Regulator，OGTR）认可的生物安全委员会的批准。
      （4）中国尚未明确基因编辑食品新的政策，在基因编辑食品等新型食品的监管方面，基本沿用“农业生物技术”及其相关的《农业转基因生物安全管理条例》框架。其中转基因食品标识管理依然沿用2002年发布施行的《农业转基因生物安全管理条例》及其配套的《农业转基因生物标识管理办法》（后者分别于2004、2017年修订）相关法规，即实行标识管理目录下的定性“强制标识”政策^[12,23]。印度尼西亚和东南亚其他国家对于基因编辑作物是否受到转基因食品生物政策的豁免尚在研讨过程中^[8]。
        可见，世界大多数国家对基因编辑食品的监管倾向于采取不同于转基因生物的监管方式，其中部分国家认为应视同传统育种方式进行管理，无需强制标识。总体而言，大多数国家对基因编辑食品的监管或拟采取的监管政策，相对于其对转基因食品的监管，普遍性地采取相对较为宽容的政策或政策取向。
 
 
参考文献
[1] STEFFI F, YOKO T, PETER K, et al. An overview of regulatory approaches to genome editing in agriculture. Biotechnology Research and Innovation[J]. 2019,3(2):308-220.
[2] 刘耀光,李构思,张雅玲,等. CRISPR/Cas植物基因组编辑技术研究进展[J].华南农业大学学报,2019,40(5):38-49.
[3] STEFFI F, YOKO T, PETER K, et al. Policy considerations regarding genome editing[J]. Trends in Biotechnology, 2019, 37(10):1029-1032.
[4] SANWEN H, DETLEF W, ROGER N B, et al. A proposed regulatory framework for genome-edited crops[J]. Nature Genetics,2016,48(2):109-111.
[5] MOTOKO A, TETSUYA I. Towards social acceptance of plant breeding by genome editing-with labeling[J]. Trends in Plant Science, 2015,20(3):145-149.
[6] PENNY A. C. H, WENDY A. H. Impacts of the EU GMO regulatory framework for plant genome editing[J]. Food Energy Security,2019,8(2): e00161.
[7] DAISUKE S, SUGURU S. Labeling Guidance for Genome Edited Food Products[R]. Global Agricultural Information Network, USDA,2019-10-08.
[8] SARAH M S, MELINDA B, WOLF B F. The evolving landscape around genome editing in agriculture[J]. EMBO reports,2020, 21(6): e50680.
[9] RENE C. The regulatory status of gene-edited agricultural products in the EU and beyond[J]. Emerging Topics in Life Sciences, 2017, 1(2): 221-229.
[10]WAYNE P. Outlaws, old laws and no laws: The prospects of gene editing for agriculture in United States[J]. Physiologia Plantarum, 2018, 164(4):406-411.
[11]NICHOLAS R J, KEVIN M D, TIMOTHY M S. A cooperative governance network for crop genome editing[J]. EMBO reports,2017,18(10):1683-1687.
[12]GAO Wei, XU Wentao, HUANG Kunlun, et al. Risk analysis for genome editing-derived food safety in China[J]. Food Control, 2018(84):128-137.
[13]LAWRENCE O G. Genetically modified food labeling: A “Right to Know” [J]. JAMA, 2016,316(22):2345-2346.
[14]APHIS. Secretary perdue issues USDA statement on plant breeding innovation[EB/OL]. (2018-03-28)[ 2021-09-27]. https://content.govdelivery.com/accounts/USDAAPHIS/bulletins/1e591cd.
[15]EMILY W. With a free pass, CRISPR-edited plants reach market in record time[J]. NATURE BIOTECHNOLOGY,2018,36(1):6-7.
[16]FRITSCHE S, POOVAIAH C, MACRAE E, et al. A New Zealand perspective on the application and regulation of gene editing[J]. Frontiers in Plant Science,2018,9:1323.
[17]李德茂,曾艳,周桔,等.生物制造食品原料市场准入政策比较及对我国的建议[J].中国科学院院刊,2020,35(8):1041-1052.
[18]OLGA D. Russia joins in global gene-editing bonanza[J]. Nature, 2019, 569(7756):319-320.
[19]SMRITI M. Australian gene-editing rules adopt ‘middle ground’[EB/OL]. (2019-04-23)[2021-09-05]. https://www.nature.com/articles/d41586-019-01282-8.
[20]THORBEN S, DENNIS E, JOACHIM S, et al. Regulatory hurdles for genome editing process- vs. product-based approaches in different regulatory contexts[J]. Plant Cell Reports, 2016, 35(7):1493–1506.
[21]EWEN C. CRISPR plants now subject to tough GM laws in European Union[J]. Nature,2018, 560(7716):16.
[22]HERMANN B, ALBERT B, ALFONSO L. European Court of Justice decision for genome editing[J]. Food Control, 2019,104(10):288–291.
[23]农业部农业转基因生物安全管理办公室. 农业转基因生物标识管理办法(修订版)[EB/OL]. (2017-12-22)[2021-09-26]. http://www.moa.gov.cn/ztzl/zjyqwgz/zcfg/201007/t20100717_1601302.htm.
 
 
摘编自：邓心安,王舒,曾海燕.基因编辑食品监管与标识管理研究——基于认知度视角分析.世界科技研究与发展,2022(2):000-000.