医学
基因改造在小鼠身上初见成效
作者：Kat Eschner
Credit：HW
发表在《自然医学》杂志上的一篇新论文强调了这样一种观点，即有一天我们可能会使用一种CRISPR-Cas9的基因编辑方式来治疗人类儿童出生前的遗传性疾病。从事小鼠研究的研究人员表示，他们对结果感到满意，但强调结果与能够为人类胎儿提供治疗还有一段距离。
宾夕法尼亚大学医学院和费城儿童医院的研究人员利用一种称为“基础编辑”的技术，能够治疗因基因突变而患有罕见肝病的小鼠胎儿。研究的共同作者之一，在宾夕法尼亚大学任教基因工程专家Kiran Musunuru表示，这种遗传性酪氨酸血症1型(HT1)在胎儿 - 无论是小鼠还是人类 - 出生之前就开始造成损害。
“几十年来我们已经知道，这是一种已经导致肝脏受损的疾病……在子宫内就已经开始了，”Musunuru说。通常，这种情况在出生后要用药物治疗，一旦检测到就开始治疗。HT1可引起肝癌甚至肝功能衰竭，还有许多其他症状。但是在老鼠身上，他们的新疗法更早地影响了疾病，只需要进行一次治疗 - 而不是每天必须服用的现有(人类用)药物。与药物治疗不同，基因编辑治疗也意味着不需要特殊的低蛋白饮食。
Musunuru 和同事通过修改子宫内的遗传密码，开发了一种小鼠出生前治疗HT1的程序。为此，他们对母鼠进行手术，并在每个胎儿中进行静脉注射，并进行基础编辑处理。“静脉输血的第一个地方是胎儿肝脏，”费城儿童医院医生 William Peranteau 说道，他是一名胎儿和儿科外科医生，也是该研究的合著者。注射发生在妊娠第16天，即胎儿准备出生前4天。(小鼠妊娠期仅为20天。)
基础编辑是一种使用CRISPR Cas-9技术的技术，该技术将病毒转变为治疗载体，而不是切割DNA并输入新遗传密码的基因。CRISPR Cas-9通过碱基编辑，病毒将酶转运到基因的特定点。这种酶可以改变蛋白质，使基因表达一种不同类型的蛋白质，可以“关闭”甚至纠正基因突变，如导致HT1的基因突变。在这种情况下，研究人员能够阻止该基因使小鼠生病。
Peranteau 强调他们的研究只是一个概念证明：换句话说，它显示了一种有效的方法。该方法仅在小鼠中进行了测试，并且在此中的一些变异可用于治疗人类之前还有许多步骤。“有些家庭可以进行怀孕期间的基因诊断，”他说，但他不想给他们错误的希望，因为人类治疗还有很远的路要走。
但是从长远来看，他们的方法可能用于治疗其他类型的遗传性疾病，如镰状细胞性贫血和囊性纤维化，Musunuru 说。此外，“理想情况下，我们能够针对影响其他器官的遗传性疾病，而不仅仅是肝脏，” Peranteau说。他们从肝脏开始实验，因为他们已经开展了大量研究，可用于开发治疗方法。
Musunuru 说，他们的基因编辑方法也需要更多工作。为了证明这个概念，他们使用腺病毒携带DNA所需的信息。“但它在临床上并不是最好的选择，”Peranteau说。腺病毒具有优势 - 例如，它们能够将大量信息传递到需要治疗的部位 - 但也会引起强烈的免疫反应。因此，它们通常不用于人类。目前正在研究探索非病毒传播策略作为替代方案 - 虽然它们仍处于早期开发阶段，但还是有路可走的。
在这类工作中，保持希望是值得的。尽管如此，这篇论文确实标志着基因编辑首次用于治疗胎儿的遗传疾病。这是有希望的，因为传统的CRISPR-Cas9可能比以前想象的更容易引入基因错误。因为基础编辑不涉及切割DNA，所以不太容易引入基因错误。毕竟，“我们正在谈论有朝一日实际上在人类中进行治疗，” Musunuru说。
“这项研究的结果代表了基因编辑疗法的重要进展，”未参与研究的哈佛大学基因编辑专家 David Liu 表示，基因编辑具有“相当利落和高效”的成果。
