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“基因魔剪”说改就改,全球首例人类活体基因编辑临床试验开启

 天下知仓 2017-12-03

如果“自然母亲”与某些人开了玩笑,让他们缺失了正常基因表达,患上不治之症,对他们来说,尽管基因治疗风险未知,但再大的风险也值得一试——


就在上周,科学家首次尝试在人体内进行基因编辑,以便永久改变人类基因来治愈疾病。该临床试验在美国加州完成,受试者是44岁的布莱恩·马迪科斯。上亿个被修正过的基因拷贝和用来对其本体基因进行精准编辑的工具,一起随静脉注射进入他的体内。



马迪科斯患有亨特综合征,一种由基因突变导致的代谢遗传病。一个月之内将会有迹象可以判断这次治疗是否有效,三个月内将会有确切答案。这是全球首例人类活体基因编辑临床试验,业内乐观声音直呼此为“人类医学里程碑”,一旦成功,基因疗法将会被推动进入爆发式发展。问题是,马迪科斯是第一例,谁会是第二、三例?基因疗法距离我们到底有多远呢?

 

回输修正基因,开启身体隐形修补

 

因患有亨特综合征,马迪科斯每周需静脉注射缺少的酶来缓解症状,可每年10万至40万美元的花费很昂贵。更揪心的是,即使接受注射治疗,也无法阻止脑部持续的损伤。

 

这回,马迪科斯走进加州一所医院开始接受基因编辑治疗。据介绍,这种基因编辑以一种更精确的方式在人体中发挥功能,即在向人体输送正确基因的同时,还加上了小小的分子“医生”,可以将新基因精确放到目标位置。


 

“我们切断DNA,插入新基因,再缝合它,如同一种隐形修补。”此项临床研究的主要发起者、加州一家生命科学技术公司负责人如是说。该公司已针对该基因编辑疗法开展了两种代谢疾病、一种血友病的临床试验。

 

这种基因编辑工具名为“锌指核酸内切酶”(ZFN),它就像一把剪刀,在人体中游走,选择特定的目的基因进行剪切编辑。接受治疗后,新的DNA会与你自身的遗传信息融为一体,并伴你一生。这也意味着选择了基因治疗就没有回头路,由该项基因编辑疗法导致的任何错误都无法弥补。

 

基因测序之后,人们普遍期待基因治疗

 

此前,已有科学家在实验室里尝试编辑人类细胞,再回输人体,虽然同样被称为基因疗法,但没有对患者的DNA进行编辑。而且这种基因疗法只对几种疾病有效,治疗效果不持久,还可能引发癌症等新问题。另外,包括中国在内的世界多个实验室发表过针对人类胚胎的基因编辑临床试验的研究成果。


 

事实上,自科学家发现生命遗传密码主要存在于DNA双螺旋结构以来,人类就开始尝试改造基因,希望通过基因编辑技术来改写DNA这本生命天书。

 

“随着二代基因测序、高通量测序等基因检测手段的落地,人们开始慢慢接受通过基因检测来指导肿瘤靶向用药,或通过基因筛查避免一些遗传病,或确诊某些罕见病。接下来,人们关心的就是能否通过基因治疗、改造基因这种更直接的方式来治病。”美国人类遗传学协会会员、上海儿童医学中心分子诊断实验室主任王剑教授告诉记者,目前以基因编辑技术为代表的基因治疗主要还在临床研究阶段,学界态度普遍谨慎。

 

有产业人士直言,“理想很丰满,现实很骨感”。但他同时强调,这不影响科学家为寻找更好的基因编辑技术而不断努力,因为这项研究可能是划时代的。

 

新华医院—上海市儿科医学研究所分子诊断平台负责人余永国告诉记者,科学家们一直想通过基因编辑技术来彻底治疗疾病。已有研究通过基因编辑手段来治疗血友病VIII因子缺陷、地中海贫血症等,最近我国研究者采用新技术完整特异地敲除一条染色体,这个技术对于21三体等染色体重复性疾病有着广阔应用前景。


随意修剪基因,可能增加新的疾病隐患

 

不过,现有基因编辑技术均存在缺陷和潜在风险。事实上,安全问题一度阻碍了早期基因疗法的发展。其中一个案例就是1999年,18岁的美国少年杰西在接受基因治疗后,因作为载体的病毒引起免疫系统剧烈反应而死亡。


 

“犹如搭载火箭一般,修正或者导入外源正常基因到患者体内,不仅需要载体(目前的常用载体是腺相关病毒),还需要精准不脱靶,载体和脱靶问题是目前限制基因治疗发展的瓶颈,也是研究热点。”余永国告诉记者,多年来科学家不断努力,为的是发现更多适合作为载体的工具及纠正策略。

 

另一个值得担忧的问题是,一个新基因的插入对其他基因来说可能存在不可预见的影响。数年前,当研究者尝试用基因疗法来治疗患有免疫系统障碍的“气泡男孩”时,由于脱靶效应导致原癌基因诱发,患者最终发展成白血病。

 

王剑告诉记者,基因调控机制极为复杂。首先,一些病症往往受大量基因的调控,“改造”基因工程将会很庞杂;其次,由于功能单一的基因很少,“修订”“编辑”基因,可能会“按下葫芦起了瓢”,增加新的疾病隐患。

 

部分对基因编辑持怀疑态度的专家认为,病毒可能会进入卵子或精子,对子孙后代产生影响。对此就有观点认为,基因编辑技术可能太过危险而难以应用。

 

“目前临床上较为先进的第三代试管婴儿技术也仅仅是筛选健康胚胎移植,目的是为了阻止遗传病在家系中的传递,所以这项技术又称为‘胚胎植入前遗传学诊断’。”上海瑞金医院生殖医学科主任张爱军教授告诉记者,胚胎基因编辑还涉及伦理问题,“定制”婴儿触及进化这个严肃的命题,是科学家还不敢轻易逾越的禁区。

 

也因此,目前基因编辑技术仅在十分明确的致死、致残类疾病或单基因遗传病上率先开展更为深入的研究。如同有专家所言,“自然母亲”与某些人开了玩笑,让他们缺失了正常基因表达,患上不治之症,对他们来说,尽管基因治疗风险未知,但再大的风险也值得一试。


编辑:沈小莎



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