发布时间:2017-11-21 09:51 原文链接: 人类体内基因编辑治疗有点悬

  日前,《科学》在线报道了美国实施的第一例人体基因改造治疗——向血液内注入基因编辑工具,改变一个成年人的基因,进而治疗疾病。

  此次治疗的亨特氏综合征是由基因缺陷引起——人体内一个名为艾杜糖-2硫酸酯酶(iduronate-2-sulfatase,IDS)的基因无法正确编码IDS酶,没有IDS酶分解有毒碳水化合物,人体内会积聚有毒代谢物,出现面瘫、疱疹、脑脊液等症状。

  与之前已经通过批准的一些生物治疗方法不同,这次的基因编辑过程直接在人体内完成。

  无法直接操控、也没有“遥控”,“事发现场”直接转移到“够不着”的体内,研究者是如何确保基因编辑在复杂的人体内有效、安全、准确地进行呢?

  注射入人体的是什么

  “这还只是个人体试验,”国家“千人计划”创业人才、生物学者杨光华接受采访时,提醒科技日报记者说,试验和之前FDA批准的CAR-T疗法处于不同的阶段,效果、安全性还都不得而知,要在这个基础上看待人体内的基因编辑。

  “试验中用到的锌指核糖核酸酶(ZFN)基因编辑技术专利之前是由Sangamo生物技术公司垄断的。”一位不愿意透露姓名的基因编辑领域研究人员认为,这个试验有一定的公司噱头的味道,对其价值应客观看待。

  “注射物里包含着被‘改造’的病毒。病毒的任务有三:为IDS基因领对路,准确带进肝脏细胞;编码ZFN酶,在特异位点准确剪断基因组;让IDS基因像‘拼图的最后一块’一样拼进基因组。”杨光华说。

  因为有三重任务,所以对这个病毒必须进行一定的改造,杨光华介绍:“为了领对路,病毒外壳上的蛋白壳粒要有能够特异结合肝脏细胞的特殊受体,这是对它外壳的改造;后两个功能是对病毒内部DNA的改造,插入能够启动的ZFN基因以及缺失的IDS基因。”

  将基因带入人体,除了病毒载体,还可使用非病毒载体。“例如使用纳米分子包裹基因或药物,进入到定向组织之后,释放这些药物。”杨光华说,“此外,PEI(一种阳离子聚合物细胞转染液)技术等都是非病毒的转染系统。非病毒能够‘指哪打哪’,但感染性比病毒载体弱一些。”

  为什么是ZFN,不是CRISPR?

  第三代基因编辑技术CRISPR近年来应用广泛,“它是RNA指导的剪切,先由RNA识别特异序列再通知蛋白酶来剪切,还从没用在人体内的基因编辑。”杨光华说,“整合位点精确性上稍差一些。”

  “多个锌指蛋白可以串联起来形成一个锌指蛋白组,识别一段特异的碱基序列,具有较强的特异性,不易脱靶。”清华大学国家实验室生物信息学部特别研究员谢震说,“而第三代技术目前还需要更多的安全性验证,以确认是否能够用于临床治疗。”

  “ZFN技术是蛋白质指导的剪切,效率比较高。”杨光华说,“输入的基因编辑工具对于人体来说,沧海一粟,剪切效率高的基因编辑技术成功率更高。”

  此外,试验的实施公司Sangamo对这一编辑技术研究多年,在安全性和操控性上有自己的优势和技术储备。

  用于临床安全吗

  至于免疫过激问题,谢震表示,目前常用的腺相关病毒的免疫原性比较低,低剂量基本不会引起人体过激反应,病毒DNA整合到人类基因组里的几率也比较小,是合适的基因编辑工具递送载体。“我们很高兴能看到这个案例,也相信未来会有更多基因编辑技术用于临床。”谢震说。

  “在美国,对于无法治疗的重症,申请方提供大量动物和临床前的试验数据,确保技术安全性,就容易被FDA批准进行人体的试验研究,尤其是对于比较新的基因及细胞治疗等技术而言。”杨光华说。

相关文章

类器官研究揭示冠状病毒如何侵害人体

新冠病毒可破坏实验室培养的肺、肝和肾组织,图为感染病毒后的体外培养人肝管道细胞,这能帮助人们理解病毒导致的某些严重的并发症。(图片来源:赵冰)新冠病毒可入侵肺、肝、肾等多种器官,但哪些损害由病毒引起,......

经过基因改造的HSCiNKT细胞提供持久的抗肿瘤免疫反应

恒定自然杀伤细胞(invariantnaturalkillerTcell,iNKT)称为免疫系统的“特种部队”。尽管它们在体内相对较少,但是它们要比许多其他的免疫细胞功能强大。在一项针对小鼠的研究中,......

人体菌群多样性与疾病关系的“1/3猜想”提出

中科院昆明动物所计算生物与医学生态学课题组近日在《自然》旗下的TheISMEJournal发文,揭示人类肠道菌群多样性与疾病间不一定存在相关关系。严格的统计分析表明,只有在大约1/3情形菌群多样性才与......

蓝光照射可降低人体收缩压

目前,英国萨里大学ChristianHeiss教授最新研究表明,人体暴露在蓝光下会显著降低收缩压,增强心率,降低罹患心血管疾病的风险。ChristianHeiss和研究同事表示,之前研究认为紫外线能够......

史无前例的医学突破!世界首部人体“全息电影”发布

RSNA被誉为“放射学界的风向标”,百年来始终深刻影响着人类医学进程。世界上第一台CT、磁共振、PET-CT、PET/MR等一系列改写现代医学史的革命性产品和技术均在此首度发布。世界首部人体“全息电影......

化学所在人体流动系统检测方面取得系列成果

血液循环系统中存储了大量与人体健康相关的化学信息,对其高灵敏选择性的检测可为疾病诊疗或筛查提供重要的检测方法和技术支撑。血液循环系统是成分高度复杂的流动体系,不仅对检测方法的灵敏度和抗干扰能力提出更大......

2018人体微生态与健康研究论坛第一轮通知

中国微生物产业化发展迅速,已从研究过渡到临床甚至消费,并且从模糊的健康概念走向精准诊断和治疗。但,行业也同样面临着诸多挑战:法律制度并不健全,规范性操作流程及质控体系不完善,样本保存单一,临床随访资料......

质谱立大功!首张人体肺部的脂质组图谱出炉

美国太平洋西北国家实验室和罗切斯特大学领导的研究团队近日利用质谱分析技术,绘制出第一张人体器官特异的脂质组图谱–肺部。近年来,不同类型细胞的转录组和蛋白质组已经陆续发布,包括大脑、心脏和肝脏中的主要细......

细数人体十大设计缺陷:走错了路的神经乱成一团的大脑

据国外媒体报道,古希腊人对完美符合数学曲线的人体无比着迷。但不幸的是,人体的设计并非出自大师之手,而是劣匠粗制滥造的产物。拜进化所赐,人体就像被七拼八凑起来的一样。我们就算想改良,也只能进行微调而已。......

科学家发现人体新器官间质组织

图中充满空间的液体(Fluidfilledspace)即在人体中发挥重要作用的新器官“间质组织”。据英国《独立报》3月28日报道,美国科学家偶然发现了人体内的一种新器官——“间质组织(Intersti......