熾熱的基因組編輯工具CRISPR又取得了一項成就??研究人員利用它治療了小鼠的一種嚴(yán)重肌肉萎縮癥。
3個研究團(tuán)隊于12月31日在美國《科學(xué)》雜志上報告說，他們使用CRISPR剪掉了罹患杜氏肌營養(yǎng)不良癥（DMD）的小鼠的一部分缺陷基因，從而使得這些嚙齒動物能夠制造一種必不可少的肌肉蛋白。該方法是CRISPR第一次被成功用于治療一種成年動物的遺傳病。
DMD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。DMD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。
迄今為止，研究人員還沒有找到一種能夠有效治療這種疾病的方法。它已被證明很難提供足夠的肌肉干細(xì)胞進(jìn)入正確的組織以防止這種疾病的發(fā)生。傳統(tǒng)的基因療法??使用一個病毒攜帶好版本的受損基因進(jìn)入細(xì)胞??不能取代完整的抗肌萎縮蛋白基因，這是因為后者太大了。一些基因治療專家希望給DMD患者提供一個“微”抗肌萎縮蛋白基因，從而帶來一個短小但工作的蛋白，進(jìn)而降低疾病的嚴(yán)重性。一些公司已經(jīng)開發(fā)出了化合物，能夠讓細(xì)胞的DNA閱讀機(jī)制繞過抗肌萎縮蛋白基因的一個有缺陷的外顯子，從而產(chǎn)生一個短小但功能性的關(guān)鍵蛋白。但這些所謂的外顯子跳躍藥物并沒有說服監(jiān)管機(jī)構(gòu)，因為它們有副作用，并且只能在臨床試驗中輕微地改善肌肉性能。
如今，CRISPR進(jìn)入了人們的視野。這項被《科學(xué)》雜志評為年度突破的技術(shù)依賴于一個單鏈RNA引導(dǎo)一種名為Cas9的酶在基因組中精確定位，進(jìn)而剪斷DNA。細(xì)胞隨后會通過再連接一個受損的斷鏈，或者利用一個提供的DNA模板創(chuàng)造一個新序列來修復(fù)這一缺口�？茖W(xué)家已經(jīng)利用CRISPR技術(shù)修正了采集自動物或人體的細(xì)胞中的某些遺傳病，并在成年小鼠中成功治療了肝病。研究人員發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)還能夠修復(fù)小鼠胚胎中有缺陷的抗肌萎縮蛋白基因。
但利用CRISPR治療已經(jīng)患有DMD的病人似乎是不切實際的，因為成年人的成熟肌肉細(xì)胞通常是不分裂的，因此不具備開啟添加或糾正基因過程所必需的DNA修復(fù)機(jī)制。但是CRISPR能夠被用來剪斷一個有缺陷的外顯子，從而使細(xì)胞的基因閱讀機(jī)制能夠制造一個縮短版本的抗肌萎縮蛋白，這類似于外顯子跳躍和微基因方法。
在第一項研究中，北卡羅來納州達(dá)勒姆市杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程師CharlesGersbach等人用CRISPR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DMD患者死亡的主要直接原因之一。
另外兩項研究中，得克薩斯大學(xué)的ChengzuLong等人和哈佛大學(xué)的AmyWagers等人同樣通過腺病毒與基因編輯技術(shù)的組合，治療罹患DMD的小鼠，并發(fā)現(xiàn)小鼠肌肉功能有著類似的改善。
Gersbach評價說：“盡管還要做大量工作去把這個方法轉(zhuǎn)化成人類療法并驗證其安全性，但我們第一批試驗結(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。
這令其他肌肉萎縮癥研究人員倍受鼓舞。哥倫布市JerryMendell全國兒童醫(yī)院的JerryMendell表示：“這在臨床上看起來是一項非常有前途的療法�！奔幽么蠖鄠惗嗍袃和t(yī)院RonaldCohn強(qiáng)調(diào)：“我們都曾有的一個疑問便是CRISPR基因編輯是否能夠在活體骨骼肌中發(fā)生�！彼f，新的研究是“一項激動人心的進(jìn)步”。
CRISPR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”。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/937961.html
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