历史首例!血液注射基因编辑工具治疗遗传病



11月17日消息,据美联社报道,历史首次,研究人员为了治愈一名患者严重的遗传疾病,在他的血液中注入了基因编辑工具。这位病人现年44岁,患有罕见的代谢障碍疾病——亨特氏综合征。亨特氏综合征源于一种与酶相关的基因突变,这种酶能帮助细胞分解某些糖类。当这种酶存在缺陷或者消失时,糖就会不断积累,而且能够导致发育迟缓、器官问题、大脑损伤和早逝。

历史首例!血液注射基因编辑工具治疗遗传病

参与此次小型临床试验的Brian Madeux患有轻度亨特氏综合征,但是已经因病进行了20多次手术。未来有一天研究人员或许能够借助基因编辑技术修复细胞中引发疾病的缺陷基因,从而治疗亨特氏综合征这类的基因缺陷病,但是这项实验的目标并不在此。

这个项目是由美国一家生物科技公司Sangamo Therapeutics赞助的,在试验中研究人员借助基因编辑技术切断肝细胞中的DNA螺旋并且插入一个取代的基因副本。这样就会把基因修改后的干细胞打造成一个制造工厂,为亨特氏综合征患者不断制造缺失的酶。

Sangamo公司使用的定向方法被称为“安全港”,它避开了使用传统基因疗法改变基因的风险。传统基因疗法会在基因组的随机位置粘贴新基因,而且有可能开启一种癌症基因。由于身体并不需要太多的酶,因此修改肝细胞的一小段基因就足以治疗这种疾病。

Sangamo公司CEO Sandy Macrae称,尽管亨特氏综合征患者通常需要每周输入缺失的酶,但他们血液中的酶浓度一天内就会降低。一次基因编辑治疗有希望让肝细胞在数年内稳定制造酶。但是这种方法也有缺陷,目前亨特氏综合征患者接收的酶无法穿过血脑屏障,细胞的密集网络会阻止病原体入侵大脑,而肝细胞借助基因编辑技术制造的酶也无法通过。因此最新的治疗方法或许无法阻止亨特氏综合征患者的大脑损伤。

这项临床试验中使用的是一种名为锌指核酸酶(ZFNs)的DNA剪刀。与CRISPR技术类似,ZFNs能够在特定的位置对DNA双螺旋进行剪切。在几年前的临床试验中,Sangamo公司借助ZFNs技术保护病人免受艾滋病毒侵害。研究人员采集患者血细胞,并且进行基因编辑后再注射回患者体内。

但是这次临床试验是首次直接在活体患者身上使用ZFNs技术修改基因,因此它也被称为活体基因编辑技术。这项技术比在实验室培养皿中编辑细胞DNA要更加复杂。这是因为研究人员必须使用一种病毒载体将ZFNs和新基因送入肝细胞。尽管这种腺病毒群载体广泛用于基因疗法而且被认为是安全的,但是它也能够在一些患者身上引发潜在的危险免疫反应。

活体基因编辑技术也会带来额外的风险。与传统基因疗法操作位置的错误相似,ZFNs有可能切断不应当剪切的基因位置,并且开启一种癌症基因。Sangamo公司的Macrae称,他们确信这种脱靶的剪切将非常罕见,而且主要发生在非功能性的DNA片段上。

美国弗吉尼亚大学医学院的病毒学家Marie-Louise Hammarskjold称:“这项研究的安全数据是令人信服的。他们拥有相当充分的证据,并且在动物和培养细胞身上进行了试验,脱靶的效果不会带来高风险,因此临床试验是值得进行尝试的。”

Macrae称,调查者将从患者体内采集肝组织样本来检查基因编辑脱靶的效果,并且观察DNA变化。美国斯坦福大学的基因疗法研究员Mark Kay警告称,即使测试并未发现任何令人担忧的问题,它也有可能导致患者肝细胞内某处出现一颗癌细胞,而且多年以后生长成一个肿瘤。

Sangamo公司也在测试使用这项基因编辑技术针对B型血友病和其它代谢疾病进行临床试验。Hammarskjold称:“一旦你能够证实这项技术有效而且没有可怕的副作用,你就能够在其它许多疾病进行尝试。这会给治疗那些疾病带来希望,而且你不必每一次都白费力气的重复工作。”




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