基因剪刀治疗白血病的创新(2)
更直接的基因编辑治疗疾病
无论是利用ZFN,还是TALEN基因剪刀治疗疾病,目前还只是在对T细胞的某种基因进行编辑、删除以治疗疾病,是一种间接的基因疗法。更为直接的用基因剪刀切除致病基因的疗法也在试验之中,这就是名为CRISPRCas的基因剪刀。
CRISPR的全称是,成簇的规律性间隔短回文重复序列,Cas则是指与CRISPR相关的基因。CRISPRCas技术是继ZFN、胚胎干细胞(ES)打靶和TALEN等基因编辑技术后用于定点剪切、敲除特定基因的第四种方法,不仅可以用于治疗疾病,还可能修改胚胎,创造新的物种,甚至创造“超人”。
现在,CRISPRCas治疗疾病的一个试验是治疗β地中海贫血。美国加州大学旧金山分校的简悦威教授及其同事在2014年8月5日的《基因组研究》发表文章称,他们尝试用CRISPRCas治疗β地中海贫血获得初步成功。β地中海贫血是由HBB基因突变引起的,会造成严重的血红蛋白缺乏。全球每10万人中有1人受到这种疾病的影响,目前还没有能够治愈β地中海贫血的办法。
研究人员先将β地中海贫血患者的皮肤细胞(成纤维细胞)转变为诱导的多能干细胞(iPSC),然后利用CRISPRCas编辑技术来纠正HBB特殊位点的DNA序列,即切割双链DNA中HBB突变位点。然后,细胞自身会通过同源重组用正确的核苷酸序列修复DNA。经过基因校正HBB突变之后的诱导的多能干细胞没有检测到脱靶效应,细胞保持着完全的多能性,核型也很正常。
之后,研究人员把这些诱导的多能干细胞分化为红细胞,结果红细胞的HBB表达恢复正常。不过,要将CRISPRCas编辑技术真正用于临床治疗β地中海贫血,还有较长的路要走。
采用CRISPRCas编辑技术治疗β地中海贫血的另一个思路和做法来自中国研究人员。中山大学的黄军就等人,试图用CRISPRCas9基因编辑技术对“不能存活”的胚胎(从当地生殖诊所获得,无法生成活胎的胚胎)来改造β地中海贫血的基因HBB。研究小组将CRISPRCas9注入到86个胚胎中,结果显示,有28个胚胎获得了成功的拼接,替换了突变的HBB基因。
然而,这一研究引发了争论。因为CRISPRCas尚不能完全准确剪切基因,所以有可能对胚胎造成伤害。因此,目前无论是利用CRISPRCas技术,还是ZFN、胚胎干细胞(ES)打靶,或是TALEN基因编辑技术,都局限在对细胞的基因编辑和敲除上,对于胚胎的基因敲除和剪切,风险很大。而且,这也涉及定制人和重造物种,伦理争论很大,法律管理也远远滞后。
【责任编辑】张田勘, 百拇医药(李芸芸)
无论是利用ZFN,还是TALEN基因剪刀治疗疾病,目前还只是在对T细胞的某种基因进行编辑、删除以治疗疾病,是一种间接的基因疗法。更为直接的用基因剪刀切除致病基因的疗法也在试验之中,这就是名为CRISPRCas的基因剪刀。
CRISPR的全称是,成簇的规律性间隔短回文重复序列,Cas则是指与CRISPR相关的基因。CRISPRCas技术是继ZFN、胚胎干细胞(ES)打靶和TALEN等基因编辑技术后用于定点剪切、敲除特定基因的第四种方法,不仅可以用于治疗疾病,还可能修改胚胎,创造新的物种,甚至创造“超人”。
现在,CRISPRCas治疗疾病的一个试验是治疗β地中海贫血。美国加州大学旧金山分校的简悦威教授及其同事在2014年8月5日的《基因组研究》发表文章称,他们尝试用CRISPRCas治疗β地中海贫血获得初步成功。β地中海贫血是由HBB基因突变引起的,会造成严重的血红蛋白缺乏。全球每10万人中有1人受到这种疾病的影响,目前还没有能够治愈β地中海贫血的办法。
研究人员先将β地中海贫血患者的皮肤细胞(成纤维细胞)转变为诱导的多能干细胞(iPSC),然后利用CRISPRCas编辑技术来纠正HBB特殊位点的DNA序列,即切割双链DNA中HBB突变位点。然后,细胞自身会通过同源重组用正确的核苷酸序列修复DNA。经过基因校正HBB突变之后的诱导的多能干细胞没有检测到脱靶效应,细胞保持着完全的多能性,核型也很正常。
之后,研究人员把这些诱导的多能干细胞分化为红细胞,结果红细胞的HBB表达恢复正常。不过,要将CRISPRCas编辑技术真正用于临床治疗β地中海贫血,还有较长的路要走。
采用CRISPRCas编辑技术治疗β地中海贫血的另一个思路和做法来自中国研究人员。中山大学的黄军就等人,试图用CRISPRCas9基因编辑技术对“不能存活”的胚胎(从当地生殖诊所获得,无法生成活胎的胚胎)来改造β地中海贫血的基因HBB。研究小组将CRISPRCas9注入到86个胚胎中,结果显示,有28个胚胎获得了成功的拼接,替换了突变的HBB基因。
然而,这一研究引发了争论。因为CRISPRCas尚不能完全准确剪切基因,所以有可能对胚胎造成伤害。因此,目前无论是利用CRISPRCas技术,还是ZFN、胚胎干细胞(ES)打靶,或是TALEN基因编辑技术,都局限在对细胞的基因编辑和敲除上,对于胚胎的基因敲除和剪切,风险很大。而且,这也涉及定制人和重造物种,伦理争论很大,法律管理也远远滞后。
【责任编辑】张田勘, 百拇医药(李芸芸)