美國《科學(xué)》雜志１日發(fā)表的３項(xiàng)獨(dú)立研究顯示，被譽(yù)為“基因剪刀”的ＣＲＩＳＰＲ基因編輯技術(shù)有望用來治療一種肌肉萎縮遺傳病??杜興肌營養(yǎng)不良癥。
美國杜克大學(xué)、得克薩斯大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究人員分別通過編輯一個涉及肌肉功能的基因，成功讓罹患杜興肌營養(yǎng)不良癥的小鼠恢復(fù)一定程度的肌肉功能。這也是研究人員首次成功利用基因編輯技術(shù)給活體哺乳動物治療遺傳疾病。
杜興肌營養(yǎng)不良癥由抗肌萎縮蛋白缺乏或功能受損而引起�？辜∥s蛋白是肌肉的重要組成部分，其基因含７９個被稱為外顯子的蛋白編碼區(qū)域，任何一個外顯子突變都可能導(dǎo)致抗肌萎縮蛋白出現(xiàn)問題。杜興肌營養(yǎng)不良癥只影響男孩，大約每３５００名新生男嬰中就有１人罹患該癥，患者通常只能活到３０多歲。
在第一項(xiàng)研究中，杜克大學(xué)副教授查爾斯?格斯巴赫等人用基因編輯技術(shù)刪除出現(xiàn)突變的外顯子２３，并引發(fā)機(jī)體自動“縫合”剩下的蛋白編碼區(qū)域，制造出縮短但仍能發(fā)揮作用的新版本抗肌萎縮蛋白。
他們首先利用不致病的腺病毒做載體，將基因編輯系統(tǒng)輸送到成年小鼠的腿部肌肉細(xì)胞內(nèi)，結(jié)果顯示，其腿部的抗肌萎縮蛋白水平得到一定程度的恢復(fù)，肌肉力量增加。他們又將基因編輯系統(tǒng)注射入小鼠的血液，這次小鼠全身肌肉得到改善，尤其是與心臟有關(guān)的肌肉，而心肌衰竭是杜興肌營養(yǎng)不良癥患者死亡的主要直接原因之一。
另外兩項(xiàng)研究中，得克薩斯大學(xué)和哈佛大學(xué)的研究人員同樣通過腺病毒與基因編輯技術(shù)的組合，來治療罹患杜興肌營養(yǎng)不良癥的小鼠，并發(fā)現(xiàn)小鼠肌肉功能有著類似的改善。
格斯巴赫評價說：“盡管還要做大量工作去把這個方法轉(zhuǎn)化成人類療法并驗(yàn)證其安全性，但我們第一批試驗(yàn)結(jié)果令人激動。”
他強(qiáng)調(diào)，盡管學(xué)界對能否通過基因編輯技術(shù)修改人類胚胎的突變基因存在倫理爭議，但對利用該技術(shù)糾正患者受影響組織的基因突變并沒有爭議。
基因編輯技術(shù)在問世的３年多里已連續(xù)３次入選《科學(xué)》年度十大突破，其中２０１５年更被評為頭號突破。該雜志認(rèn)為，基因編輯技術(shù)精確度高、成本低、操作簡便，勢必對研究產(chǎn)生“革命性影響”。
近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Science上的研究論文中，來自美國西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員通過研究，利用一種新型的基因編輯技術(shù)成功地在年輕小鼠中阻斷了杜氏肌營養(yǎng)不良（DMD）的進(jìn)展。如果該技術(shù)可以有效且安全地用于DMD患者中，那么其或?qū)椭_發(fā)首個基于基因編輯的療法來治療人類致死性的疾病。
DMD是男孩兒中常見的一種嚴(yán)重形式的肌營養(yǎng)不良癥，主要特點(diǎn)為肌肉進(jìn)行性地退化且表現(xiàn)出虛弱，該疾病的發(fā)生主要是由X染色體相關(guān)的DMD基因突變而引起，該基因可以編碼肌營養(yǎng)不良蛋白，據(jù)CDC數(shù)據(jù)顯示，在3500至5000名男孩兒中就有1人是DMD患者，而該疾病最終會在個體30歲前引發(fā)患者早死。
本文研究中研究人員成功利用一種基因編輯技術(shù)永久性地糾正了引發(fā)幼年小鼠的DMD突變，研究者EricOlson表示，這種基因編輯技術(shù)不同于其他的治療性手段，因?yàn)槠淇梢詮氐紫l(fā)DMD的病因。早在我們就利用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)成功地糾正了小鼠生殖細(xì)胞中的突變從而成功抑制了肌營養(yǎng)不良癥的發(fā)生，這就為開發(fā)新型基于基因組編輯的新型療法來治療DMD埋下了伏筆，同時也為基因編輯技術(shù)在臨床中的使用帶來了極大的挑戰(zhàn)。
在人類中對生殖細(xì)胞的編輯并不可行，但我們需要開發(fā)出將基因編輯組件運(yùn)輸?shù)匠錾髾C(jī)體組織的策略；隨后研究人員通過腺伴隨病毒9(AAV9)來將基因編輯組分運(yùn)輸?shù)叫∈笾�，利用該技術(shù)治療的DMD小鼠就會產(chǎn)生出肌營養(yǎng)不良蛋白，而且小鼠機(jī)體的骨骼肌和心臟的功能及結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)不斷地改善。LeonelaAmoasii說道，AAV9會以一種組織特異性的方式來有效地感染人類機(jī)體，但其并不會引發(fā)人類患病，其僅僅是基因療法的一個分子導(dǎo)彈一樣。
本文研究中研究人員在DMD患者和大量的臨床前動物模型中證實(shí)了新型基因編輯技術(shù)的效果，這樣研究者就可以利用基因組編輯的技術(shù)來糾正引發(fā)DMD的遺傳突變，從而就將加速人類治療諸如DMD等致死性疾病的進(jìn)程了；研究人員希望后期可以迅速將在DMD小鼠模型中獲得的成果迅速轉(zhuǎn)化到患DMD的人類機(jī)體中。
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