深挖CRISPR的治疗潜力

　　

生物通报道：CRISPR-Cas9是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。这个监控体系能够根据引导RNA的指示，靶标并降解入侵者的遗传物质。现在，CRISPR-Cas9已经成为了炙手可热的基因组编辑工具。

多伦多病童医院的科学家们对CRISPR-Cas9进行改造，并将其用于基因表达调控。他们成功在杜氏肌营养不良患者的细胞中恢复了蛋白功能，这一成果最近发表在American Journal of Human Genetics杂志上。

CRISPR-Cas9是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。细菌免疫系统的天然蛋白Cas9，能像分子剪刀一样精确切割或编辑特定的DNA片段。这一系统被视为基因组工程领域的革命性工具，常用来失活基因或者校正基因序列。不过，去除核酸酶活性的Cas9还可以有效调节目标基因的活性。

多伦多病童医院的研究人员通过这种途径，在杜氏肌营养不良患者的细胞中提升了蛋白utrophin的表达水平。杜氏肌营养不良DMD是一种常见的神经肌肉疾病，患者严重缺乏蛋白dystrophin。幸运的是，骨骼肌蛋白utrophin能够补偿这样的缺陷。（延伸阅读：Nature医学颠覆性文章：DMD其实是干细胞病）

研究人员发现，用sgRNA靶标启动子A或B可以显著提高utrophin的表达水平，使这种蛋白增加1.7 -2.7倍或3.8 -6.9倍。值得注意的是，就算utrophin只增加1.7倍也能使β-dystroglycan得到恢复。

这项研究表明，CRISPR治疗有望恢复DMD中的蛋白功能，是一种很有潜力的治疗策略。目前最大的挑战是想办法将这一策略用于人类患者，Cohn及其同事正在积极开发相应的小鼠模型。

以其他技术为基础的个性化基因编辑治疗，也陆续取得了一些胜利。举例来说，上个月有医生用TALEN操纵细胞DNA，建立了基因编辑的供体T细胞，将其武装起来对抗白血病。他们用这些细胞治疗了一名年仅一岁的白血病患者。这个孩子已经战胜了癌症，目前表现良好。此外，还有研究者用锌指核酸酶治疗HIV，并且取得了初步胜利。

 

生物通编辑：叶予

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