基因編輯技術(shù)聽(tīng)起來(lái)很深?yuàn)W，它的定義是能夠讓人類(lèi)對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行“ 編輯”，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定 DNA 片段的敲除、加入等。
那為什么要編輯基因呢？肯定是因?yàn)檫@些基因出毛病了，基因不正常的話人就會(huì)生病。所以為了給人治病，醫(yī)生才會(huì)對(duì)病人的壞掉的基因進(jìn)行編輯。
目前醫(yī)學(xué)界應(yīng)用十分廣泛的基因編輯器叫 CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats），被稱(chēng)為規(guī)律成簇間隔短回文重復(fù)，它是細(xì)菌用以保護(hù)自身對(duì)抗病毒的一個(gè)系統(tǒng)，也是一種對(duì)付攻擊者的基因武器。CRISPR 由兩部分組成，一部分是可以切割基因的“手術(shù)刀”蛋白 Cas9，另一部分是拖著“手術(shù)刀”在基因組的“茫茫大?！敝芯_定位的向?qū)?RNA（核糖核酸）。
一些科學(xué)家用滅活版本的 Cas9 蛋白與向?qū)?RNA 結(jié)合，改造出有精確定位功能的 CRISPR 技術(shù)，可用來(lái)關(guān)閉或打開(kāi)幾乎任何單個(gè)基因，或者精細(xì)地調(diào)控它們的活躍程度。
今年 3 月，Nature發(fā)表斯隆凱特林癌癥紀(jì)念中心利用 CRISPR/Cas9 構(gòu)建強(qiáng)效 CAR-T 細(xì)胞的研究論文，證實(shí) CRISPR/Cas9 技術(shù)能夠運(yùn)送 CAR 基因到 T 細(xì)胞基因組中的特定位點(diǎn)上。這種精準(zhǔn)的方法能夠更強(qiáng)健地構(gòu)建出 CAR-T 細(xì)胞，讓它殺死腫瘤細(xì)胞的時(shí)間能持續(xù)的更久。
要知道，人體內(nèi)存在抗原，如果把帶有新的 DNA 或 RNA 遺傳物質(zhì)的基因運(yùn)送到人體受損組織中，抗體就會(huì)殺死這些基因。所以除了用CRISPR 進(jìn)行基因編輯，科學(xué)家們還有一個(gè)努力的方向，就是給 DNA 或 RNA 遺傳物質(zhì)包一個(gè)外殼，讓它們免受人體抗原的侵害，從而把這些遺傳物質(zhì)送入特定的人體受損組織或器官，而充當(dāng)這個(gè)外殼保護(hù)套的是特殊病毒。
目前，科學(xué)家的寵兒是一種叫做腺相關(guān)病毒的病毒，即AAV。這是為什么呢，當(dāng)然肯定是因?yàn)檫@種病毒有過(guò)“毒”之處了。與其它可以做遺傳物質(zhì)保護(hù)套的病毒相比，它有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
1、相比較其他病毒載體，腺相關(guān)病毒載體目前未發(fā)現(xiàn)有致病性，國(guó)家衛(wèi)生研究院對(duì)于生物技術(shù)制品的相關(guān)評(píng)級(jí)，腺相關(guān)病毒載體屬于 RG1，最安全等級(jí)。
2、腺相關(guān)病毒不插入基因組，不改變基因組結(jié)構(gòu)，因而沒(méi)有潛在的致瘤性，而慢病毒載體和逆轉(zhuǎn)錄病毒載體都會(huì)插入到感染細(xì)胞的基因組中，改變宿主基因組結(jié)構(gòu)，形成穩(wěn)定遺傳，因而有潛在致瘤性。90 年代的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體應(yīng)用于臨床治療研究，患兒治好了自身疾病卻有部分患上了白血病。
3、腺相關(guān)病毒免疫原性低，基本不引起機(jī)體免疫排斥和炎癥反應(yīng)，因而能保持持久的體內(nèi)留存能力和表達(dá)能力；這一點(diǎn)相比較同樣不插入基因組的腺病毒載體，優(yōu)勢(shì)十分明顯。腺病毒載體目前是臨床實(shí)驗(yàn)和臨床基因治療最早的基因載體，但由于其高免疫原性，腺病毒載體的應(yīng)用前景受限。十多年前，一名消化道罕見(jiàn)病患者因?yàn)橄俨《据d體的導(dǎo)入，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)的極度反攻，最終死亡。
4、表達(dá)時(shí)程長(zhǎng)：腺相關(guān)病毒載體表達(dá)可以半年以上，甚至有臨床實(shí)驗(yàn) 2 年后仍然可以檢測(cè)到其表達(dá)，這一點(diǎn)是腺病毒載體所達(dá)不到的。這種基因編輯方法目前還在探索中，因?yàn)槟孓D(zhuǎn)錄病毒的整合具有隨機(jī)性，倘若引起原癌基因的激活引發(fā)癌癥，那么它的安全性將受到質(zhì)疑。所以，尋找特異、高效修復(fù)的打靶工具在基因治療領(lǐng)域中備受關(guān)注。
不管怎么說(shuō)，基因編輯技術(shù)的發(fā)展是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的一大突破。與傳統(tǒng)基因治療方法相比，基因編輯技術(shù)能在基因組水平上對(duì) DNA 序列進(jìn)行改造，從而修復(fù)遺傳缺陷或者改變細(xì)胞功能，使得徹底治愈白血病、艾滋病和血友病等惡性疾病成為可能。
今年 3 月份，Molecular Therapy 發(fā)表美國(guó)天普大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證據(jù)，在人源化小鼠 HIV 模型上證明多靶點(diǎn) /saCas9 的腺病毒載體 AAV-DJ8 基因療法能有效剔除多個(gè)器官組織中的人類(lèi) HIV 潛伏感染病毒，從而為人類(lèi)潛伏 HIV 的治療提供重要方法路徑。
今年 5 月份，NatureBiotechnology 發(fā)表匹茲堡大學(xué)研究，利用病毒遞送 CRISPR/Cas9 基因編輯工具靶向敲除融合基因的突變 DNA 序列，并用導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡的基因來(lái)替代編輯敲除部位，從而導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡。
今年 8 月份，Blood發(fā)表利用 CRISPR 引入有益的血紅蛋白突變基因，可治療危及生命的血液疾病，這一進(jìn)展可能最終幫助科學(xué)家開(kāi)發(fā)出治愈鐮狀細(xì)胞性貧血和其他的血液疾病的方法。
看來(lái)這一領(lǐng)域前景是光明的，希望這些技術(shù)能夠早日成熟，應(yīng)用于臨床，讓絕癥不再是絕癥。
聯(lián)系客服
