艾滋病治愈有望,CRISPR基因编辑技术再发力!

科学灵灵狗

发布时间:19-09-1417:45

众所周知,艾滋病作为一项世界性难题,目前并未研制出根治艾滋病的特效药物,也没有可用于预防的有效疫苗。

但近几年,基因编辑技术得到飞速发展,科学家们将其应用于治疗肿瘤、癌症等方面,并取得了一定进展,让人们看到了治愈这些不治之症的希望。近期,科学家们又利用CRISPR基因编辑技术尝试治疗艾滋病,并取得了一定的收获!

艾滋病毒是当今医学界难题

9月11日,北京大学生物学家邓宏魁团队在《新英格兰医学杂志》上发表了题为《利用CRISPR基因编辑的成体造血干细胞在患有艾滋病合并急性淋巴细胞白血病患者中的长期重建》的研究论文。

通过CRISPR基因编辑技术对人类干细胞进行编辑,并将其移植到艾滋病毒和血癌患者身上。基因编辑的细胞在人体内存活了一年多而没有引起可检测到的副作用,但细胞数量不足以显着降低血液中的HIV含量。

“这是使用基因编辑治疗人类疾病的重要一步,”加州大学伯克利分校的生物学家Fyodor Urnov说。“由于这项研究,我们现在知道这些基因编辑的细胞可以在患者体内长期存活。”

该篇论文的首席作者,北京大学生物学家邓洪奎表示,这项研究的灵感来自于十多年前用于治疗艾滋病病毒感染者的骨髓移植手术。

骨髓移植是治疗白血病的有效办法

基因突变给治愈艾滋病指明了研究方向

2007年,Timothy Ray Brown--最初被称为“柏林病人” - 接受了骨髓移植用于治疗他的白血病。需要注意的是,骨髓供体是特殊的,因为他的CCR5基因具有对HIV的免疫力。

对于具有CCR5基因突变的人来说,这种受体会翘曲并阻止某些HIV病毒进入细胞。这种抗HIV版本的基因特别罕见:仅在1%的欧洲人后裔中发现,而在其他种族群体中几乎不存在。

仅1%的欧洲人具有CCR5基因突变

医生们希望骨髓移植能够取代布朗的艾滋病病毒感染血细胞,而不是免疫血细胞。13年后,他的血液中没有艾滋病病毒的迹象,这说明他的病情正在缓解。今年3月,第二个人在英国接受了类似的治疗,并且被治愈。

邓宏魁希望使用CRISPR基因编辑设计来自正常供体的HIV抗性血液干细胞,以使这种潜在的治愈方法得到验证。他和他的同事们对一名27岁的中国人进行了这种方法的测试,这名男子被诊断出患有艾滋病毒和白血病,并且需要进行骨髓移植手术。科学家从供体中提取骨髓干细胞,并使用CRISPR-Cas9将其转化为CCR5突变体。

研究团队认为一定要做到“安全第一”

为了最大限度地提高移植治疗患者癌症的机会,研究人员将编辑过的干细胞与未经编辑的干细胞混合在一起。

该团队在移植后对该男子进行了监测,看看编辑后的细胞是否能够存活和复制,是否治疗了HIV感染,最重要的是确认治疗是否安全。

“这是第一次试验,所以最重要的是测试安全性,”邓说。

对人类进行CRISPR 基因编辑仍然存在争议,部分原因是许多研究人员担心其副作用。研究表明,CRISPR有时会产生不必要的突变- 而这种情况在的后果可能是灾难性的。

经过19个月观察后,CRISPR编辑的干细胞仍然存在,尽管它们仅占受体总干细胞的5-8%。这意味着超过一半的编辑细胞在移植后死亡。

“我并不感到惊讶,5%的干细胞不足以降低病毒载量,”Urnov说,“但现在我们知道CRISPR编辑的细胞可以持续存在,下一步我们需要做的是比5%更好。”

对于邓来说,最重要的是该男子没有受到基因编辑细胞引起的任何副作用。当研究人员对这些细胞的基因组进行测序时,他们没有发现DNA基因产生变化。

有了方向就是有了希望

“这对该领域来说确实是个好消息,”费城宾夕法尼亚大学的免疫学家Carl June说。“我们现在知道,原则上,我们可以使用CRISPR编辑人类干细胞,它们可以存留在患者体内并且很安全。”

June说,这一概念证明为研究这种技术治疗其他血液疾病(如镰状细胞贫血症)的研究打开了大门。他还指出,本研究符合标准的道德规范。

基因编辑技术的改进意味着研究人员现在可以编辑干细胞,其效率高于最新研究中17.8%的成功率。

但这带来了风险。每次CRISPR切割基因组时,都有可能出现问题。更有效地编辑单元意味着可能产生更多的错误。

“虽然并未取得最终的治愈,但它会促使该领域向前发展,”Urnov说。如果实验证明不安全,监管机构可能会停止未来的研究。现在,研究人员可以将这项研究作为概念的证据,证明这一系列研究可以是安全的,也可能是富有成效的。

在面对疾病时,人类往往是脆弱的,如今,基因编辑技术为我们指明了方向,也带来了希望。虽然暂时并未取得最终的胜利,但相信只要人类不断的研究,不断的探索,我们终将能找到治愈这些不治之症的办法。

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