2017年基因编辑疗法盘点

一把基因剪辑「刀」，剪掉无数「烦恼」。

年，科学家沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，自此之后，人们知道了遗传信息是由基因构成和表达。年，基因双螺旋论被提出十年后，新一代科学家正式提出基因编辑疗法——通过敲除或替代某部分基因，让基因表达发生改变，增加或减少某些细胞功能，以治疗、治愈某些疾病。

近年来，随着可以对具体基因进行编辑的CRISPR技术出现，基因编辑的难度开始大幅降低，越来越多的生物学家和医疗学者开始钻研，如何让基因编辑更安全、更有效。基因剪辑的成果也因此越来越多。

年，是基因编辑疗法集中爆发的一年。今年《自然》评选的年度十大科学人物中，就有两个和基因编辑疗法有关。在这一年的年末，极客公园选取了十二个具有代表性的成果，分为人类医疗实践、动植物基因编辑探索、基因编辑技术进展三大类，与诸位读者分享。

基因剪辑给「泡泡男孩」换皮

重症联合免疫缺陷病(简称SCID)是一种先天性免疫缺陷疾病，由于患此病的多为年幼的男孩，而且他们身上往往会长满会腐烂的水泡，因此患者又被称为「泡泡男孩」。这些患者的病因是体内LAMB3基因存在功能性故障，无法产生能固定住内外层皮肤的特殊蛋白质。

此前，SCID患者无法根治，只能将其隔离在无菌环境中，尽量减少细菌病毒对他们的伤害。但现在，意大利摩德纳实验室的科学家通过基因剪辑，成功治愈了一位罹患SCID病症的德国小男孩。

科学家利用病毒将一个功能正常的LAMB3基因编入男孩的存在缺陷的基因中，然后，在实验环境中培养这些皮肤细胞，直到这些细胞长成一块「新皮肤」。在经过数次「新皮肤」移植后，男孩在今年终于恢复健康，并重新回到校园。

基因剪辑又成功为人类提供了一种疑难杂症的解法。

人类首例体内基因编辑手术在美进行

一月，加州大医院首次尝试在人体内直接进行了基因编辑。科学家向一名44岁的患者血液内注入了基因编辑工具，以永久性改变基因的方式来治疗亨特氏综合征。亨特氏综合征是一种罕见的、威胁生命的遗传性疾病，由基因突变导致，患者细胞代谢废物无法分解，累积在组织器官中，最终产生机能障碍。此次科学家采用的基因编辑工具是第一代基因编辑工具——锌手指核酸酶技术，该技术进行定位的序列更长，操作相对复杂，但基因编辑的精准度相对更高。新治疗将在三个月内见效，如果成功，基因编辑疗法或将进入一个全新的发展阶段。科学家可以直接在人体身上「编辑基因」来治病了。

美国第一个基因疗法获准正式面市

年，一位名叫艾米丽·怀特黑德的小女孩白血病化疗后复发，濒临死亡，为了留住生命的最后一丝希望，她选择成为第一个接受基因编辑CAR-T治疗的患者。经过这种CAR-T疗法进行基因编辑，患者的免疫细胞可以识别和攻击癌细胞。经过治疗后的她，现在已经完全康复。

今年，艾米丽·怀特黑德和他的父亲——CAR-T疗法的主要推动者，一起站在FDA（美国食品药品监督管理局）面前，讲述她五年前如何从濒死，到接受这种崭新的疗法获得新生的经历。她的故事展现出无数白血病患者所面临的困境：他们无奈地即将失去生命，家人同样面临失去亲人的巨大痛苦。最终，这项技术获批进入临床阶段，成为美国第一个正式上市的基因疗法。

艾米丽因推动CAR-T技术获批上市而被《自然》杂志评为年度科学人物。

可治疗致盲眼疾的基因编辑疗法获FDA审批

12月19日，FDA批准了一种新的基因治疗药物Luxturna，用于治疗可导致失明的遗传性视力疾病——莱伯先天性黑蒙症。

莱伯先天性黑蒙症是一种隐性遗传的视网膜病变，患者在出生一年内就可发病，病情会逐渐加重，最终失明。据统计，全球每10万人中有2至3位患有此病。科学家陆续发现了22个会导致该病的基因，其中RPE65基因是较为常见的一个。

如果RPE65基因存在缺陷，就无法制造某种人体必需蛋白质，导致视力恶化。而Luxturna疗法就是通过向患者视网膜注射带有正常的RPE65基因的病毒，将正常基因送入患者体内的细胞核中，使患者机体可以正常产生相应蛋白质，这样患者就能被治愈。

又一个被批准上市的基因编辑疗法。

新成像技术用「基因剪刀」酶搜寻变异基因

弗吉尼亚联邦大学科学家11月发布公告称，他们研发出一种全新纳米成像技术，能更快、更准地为大片段基因组绘制图谱。新技术将高速原子力显微镜（AFM）与「基因剪刀」CRISPR化学条形码技术相结合使用，让CRISPR酶只与变异基因结合，不对其剪切，从而为致病性基因变异提供了革命性诊断工具。

用纳米级精度「显微镜」看基因，自然更清晰。

华人学者开发出全新「碱基编辑器」

今年，华人科学家大卫·刘也在基因编辑技术方面取得了重大突破——他所在的团队用一种新的酶解决了此前基因剪辑通用技术CRISPER中存在的缺陷。虽然CRISPR是目前基因剪辑最主流的办法，但并非完美。比如，CRISPR不能可靠地重写某些细胞中的DNA片段。今年十月，大卫·刘带领马萨诸塞州剑桥大学博士学位的研究小组发表了他们调整CRISPR系统后的成果。他的团队发现了第一个能使活细胞基因组发生单字母变化的酶，要比传统CRISPR系统更可靠、可预测。大卫·刘的方法已被尝试用于从小麦到斑马鱼、小鼠等一系列生物，并取得实验阶段的成功。国内研究人员甚至发表报告称，他们使用刘的技术纠正了人类胚胎血液疾病的单字母突变或点突变。这项新的技术理论上可以逆转48％人类已知的基因致病性点突变。

华人科学家发现核糖核酸基因编辑新「剪刀」

华人科学家张锋和他的团队10月在美国《科学》杂志上报告称，他们在CRISPR工具基础上开发出了REPAIR编辑系统，利用一种特定酶和一种特定蛋白质，可高效修改与疾病相关的RNA单个碱基。

张锋团队在实验中人工合成了会造成范可尼贫血和Ｘ－连锁肾性尿崩症的基因突变，并将这些突变引入人体细胞中，最终成功利用这一RNA「剪刀」在RNA层面上修复了这些突变。由于RNA可在人体内自然降解，因此利用这种新「剪刀」进行剪辑，不会导致人类基因组的永久改变，反而可以进行「一个潜在可逆的修复」，为基因编辑的基础研究和临床治疗提供一个新思路。

永久「删除」基因的确不够安全，张峰这是发明了一剂后悔药啊。

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白殿疯用醋
白颠风初期的图片