CRISPR基因编辑的临床之路

2016-08-27 11:50 来源:网友分享

  2016年08月25日讯 CRISPR基因编辑技术不仅是炙手可热的研究技术,也在最短的时间内走出实验室,迈向临床。今年6月,美国NIH的重组DNA顾问委员会已经给美国的第一例临床试验开了绿灯。研究人员计划用CRISPR/Cas9来增强癌症疗法。

  早些年,基因编辑作为一种治疗工具,曾遭遇重大失败,特别是18岁的Jesse Gelsinger在1999年死亡。人们最初利用腺病毒载体来导入纠正基因,但引起了致命的免疫反应,包括黄疸、肾衰竭、肺衰竭和脑死亡。如今,CRISPR系统重新燃起了基因治疗的希望。

  6月21日,美国NIH的重组DNA顾问委员会批准了一项提议,它将利用CRISPR/Cas9来增强癌症疗法。在这项研究中,研究人员旨在评估CRISPR技术的安全性。他们将从18名患有黑色素瘤、多发性骨髓瘤和肉瘤的患者中取出T细胞。这些患者不再对癌症的治疗有响应。

  研究人员建议对患者的T细胞进行3种修饰,然后再回输到患者体内,其中之一是改造细胞,让它表达一种亲和力增强的T细胞受体(TCR),从而识别癌症抗原NY-ESO-1和LAGE-1共有的肽段。定制的TCR将被插入细胞中。而CRISPR将让现有的TCR失活,使改造后的细胞针对肿瘤,而不是其他的非肿瘤目标。

  由于两个基因编码了这个受体,研究人员计划禁用这两个基因。同时,他们将利用CRISPR来中和PD-1基因,这种基因在T细胞表面表达了一种蛋白质,而许多癌症将其关闭,从而阻断了T细胞的抗肿瘤攻击。

  同时,中国科学家也将在这个月开始用CRISPR修饰的细胞展开临床试验。在四川大学华西医院肿瘤学家卢铀(Lu You)的带领下,研究将招募那些化疗、放疗及其他疗法都失败的转移性非小细胞肺癌(NSCLC)患者。

  卢博士的团队将从招募患者的血液中提取出T细胞,然后利用CRISPR/Cas9技术来敲除细胞中的PD-1基因。在正常情况下,它的蛋白产物发挥作用检查T细胞启动免疫反应的能力,防止T细胞攻击健康细胞。

  然后,研究人员将在实验室中扩增这些经过基因编辑的细胞,再将它们回输到患者血液中。研究人员希望,这些改造后的细胞将在体内循环并靶向癌症。美国的临床试验同样打算敲除PD-1基因,不过它还将敲除第二个基因,插入第三个基因,再将细胞回输到患者体内。

  所有这一切仍然是有风险的。哈佛大学的Alexis Komor等人在Nature杂志上发表了一种“碱基编辑”方法,这使得一个DNA碱基能够不可逆转地直接转化为另一个碱基,而不需要双链DNA骨架的切割和供体模板。

  这些作者失活了Cas9的一部分,使得它无法造成双链断裂。随后,他们将Cas9与胞苷脱氨酶连接在一起,无需切割DNA,而胞苷脱氨酶能够直接催化C转换为U,从而实现C→T(或G→A)的替换。作者表示,这种方法能有效地修正与人类疾病相关的多个点突变。

  也许有一天,这些工作能带来安全的基因治疗方案,更好地对付那些人类顽疾。

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