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據科技日報14日報道，一名罹患白血病的13歲女童艾莉莎成為全球首例接受一種新型CRISPR療法的人。據英國《新科學家》網站11日報道，英國倫敦大學學院大奧蒙德街兒童醫院發布聲明稱，這名女孩之前對其他療法已無反應，但在今年5月接受了堿基編輯技術治療后，現在身上已經檢測不到癌細胞。不過醫生們也表示，她未來是否不再出現相關癥狀尚有待觀察。

改良版CRISPR技術：不切割DNA，改變DNA中的堿基

在治療過程中，艾莉莎從捐贈者那里接受了一劑經過基因編輯的免疫細胞，旨在攻擊其體內的癌細胞。28天后，測試顯示她病情有所緩解。主治醫生之一羅伯特·基耶薩在聲明中表示：“盡管這只是初步結果，但治療效果非常顯著，未來幾個月我們將進行監測和確認。”

白血病由骨髓中的免疫細胞失控增殖引起，治療時，醫生們通常用化療殺死所有骨髓細胞，然后移植替代骨髓。如果這一方法失敗，醫生可嘗試嵌合抗原受體T細胞免疫療法（CAR-T）。

今年5月，艾莉莎接受新型療法當天拍攝的照片。圖片來源：倫敦大奧蒙德街兒童醫院

CAR-T涉及向T細胞中添加一種基因，使其尋找并摧毀癌細胞，經過修飾的細胞被稱為CAR-T細胞。但這種個性化療法非常昂貴，且當患者病情嚴重時，通常不可能獲得足夠的T細胞來產生CAR-T細胞。

但艾莉莎的白血病由T細胞引起，傳統CAR-T療法無效。鑒于此，卡西姆團隊對CAR-T細胞進行了額外的編輯，敲除了將其識別為T細胞的受體基因，但創建這些CAR-T細胞需要同時進行4次基因編輯，這可能導致細胞出現癌變。為此，團隊使用改良版CRISPR技術——堿基編輯來修飾蛋白，這一方法不切割DNA，而是改變DNA中的堿基。

研究人員表示：“堿基編輯技術極有潛力，也有望治療遺傳疾病，不少團隊正開發類似方法治療其他疾病，如新西蘭Verve醫藥公司希望借此治療導致膽固醇水平過高的遺傳性疾病。”

什么是CRISPR/Cas9基因編輯技術？

2020年，法國科學家埃瑪紐埃爾·沙爾龐捷和美國科學家珍妮弗·杜德納因為“研發了一種基因編輯方法”，重寫了“生命密碼”，而獲得了2020年諾貝爾化學獎。

這種技術工具名為CRISPR/Cas9。但它到底是什么？有何潛力？是誰為它奠定了基礎？就像文本編輯工具一樣，CRISPR/Cas9能夠通過“剪切和粘貼”脫氧核糖核酸(DNA)序列的機制來編輯基因組。這套系統源自細菌的防御機制，是一種對任何生物基因組均有效的基因編輯工具。

這套系統在哪里？

CRISPR/Cas9系統是原核生物(細菌和古細菌等)擁有的一種防御機制。這些單細胞生物沒有明確的細胞核，其遺傳物質分散在細胞內。

這種防御機制使這些生物能夠以一種延續不斷且非常有效的方式防御病毒侵襲。相比之下，為了獲得針對病毒的免疫力，人類需要一代又一代地接種疫苗，因為我們無法遺傳這種免疫力。

西班牙研究人員弗朗西斯·莫希卡發現，對病毒產生免疫力的細菌能通過基因將這種免疫力傳給它們的子細胞。因此，這是一種代代相傳的適應性免疫系統。

CRISPR/Cas9將對未來的醫學產生什么影響？

這是生物學和醫學領域最重要的革命之一。對于已知的CRISPR技術應用來說，CRISPR/Cas9將在此基礎上增加治療許多疾病的可能性。

該工具將繼續進行開發和改進，以獲得更大的安全性和有效性，直到成為對受某些疾病影響的數以百萬計患者有用的治療方法。

圖片來源：攝圖網-501514500

基因編輯已進入心血管治療領域

一直以來，精準、高效地對基因組進行修飾是生命科學領域研究的重要目標，CRISPR/Cas9技術成為實現該目標的最強工具，這一技術獲得了2020年諾貝爾化學獎。

資料顯示，傳統的CRISPR/Cas9技術通過在靶點處產生DNA雙鏈斷裂(DSB)，從而誘發細胞內的同源重組和非同源末端連接修復途徑，進而實現對基因組DNA的定點敲除、替換、插入等修飾。不過，DSB引發的DNA修復很難實現高效穩定的單堿基突變。

單堿基替換的技術應運而生。2016年，哈佛大學著名的David Liu實驗室利用Cas9融合蛋白開發出單堿基編輯器，能夠大大提高堿基編輯的效率。有人評價說，如果說CRISPR是基因編輯的皇冠，那么堿基編輯器就是皇冠上的明珠。

據《自然》雜志，堿基編輯器將CRISPR/Cas9的精確性與脫氨酶相結合從而修改基因組。相比之下，堿基編輯器具有更復雜并且可能更安全的能力。CRISPR/Cas9的致命弱點在于，雙鏈斷裂損傷（DSB）可能會引起基因毒性。

美東時間7月12日，美國生物技術公司Verve Therapeutics宣布，在一項針對家族性高膽固醇血癥（一種遺傳性心血管疾?。┑呐R床試驗中，第一位患者已經注射了該公司開創的單療程基因編輯藥物VERVE-101。目前，該試驗處于初始階段，預計結果將于2023年發布。

部分科學家認為，如果這個方法有效而且安全，這可能就是徹底治愈某些心血管疾病的答案。

來源：科技日報、每日經濟新聞（記者：文巧）、新華社

封面圖片來源：倫敦大奧蒙德街兒童醫院