从基因检测到基因治疗还有多远
qibinl... 2017-10-27

内容来源:科普时报

作者:昊洵

编者按:英国《自然·生物医学工程》杂志日前在线发表的一篇论文,介绍了通过纳米颗粒而非病毒来递送CRISPR基因组编辑分子的方法。实验中,美国加州大学伯克利分校的Murthy博士等,利用这种非病毒递送方法,有效纠正了引起小鼠杜氏肌营养不良症的遗传突变。CRISPR被称为“生物科学领域的游戏规则改变者”,现已发展成为该领域最炙手可热的研究工具之一。本报今刊特稿,对这一成果的科学背景和应用前景做了概略介绍。

近年来,随着基因测序技术的发展,基因检测如同当年的“移动电话”一样逐渐普及到大众消费领域,大大小小的基因检测公司也如同雨后春笋般涌现。

基因检测,通俗来讲,就是通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测的技术。目前市场上所提供的基因检测手段已经简单到仅提取人体唾液中的口腔黏膜细胞即可对DNA进行检测。能够检测的内容也多种多样:如肿瘤易感与用药基因检测、慢性病与遗传病基因检测、产前后与母婴诊断等。

有调研显示,目前基因检测主要集中在辅助生殖、孕妇产前、肿瘤个体化治疗和肿瘤早期筛查等项目;而对于新生儿、单基因病、遗传病等检测项目的关注则相对冷淡。究其原因,主要是由于这些检测项目只能 “提出问题而不能解决问题” ——消费者能够通过基因检测了解自己携带哪些疾病风险,医学界当前却无法提供治愈的办法。因此,似乎保持“糊涂”更能够图个内心清净。

然而,上述这些检测项目所涉及的疾病风险携带群体并非一个小数目。根据卫生部发布的《中国出生缺陷防治报告(2012)》,中国为出生缺陷的高发国,在每年约1600万的新生儿中,先天性致愚致残缺陷儿童总数高达90万,出生缺陷日益成为突出的公共卫生问题和社会问题。

除此之外,罕见病也是医学届面临的艰巨挑战。全球已知罕见病约7000种,其中每20人中就有1人患有罕见病,而其中 80%的罕见病由遗传缺陷引起。另外,还有一部分人们熟知的疾病,例如乳腺癌、高血压、糖尿病等,在遗传因素的影响下个体的发病几率也会有所不同。

医疗服务包括预防、诊断、治疗和康复环节,而对于目前看似“强大”的基因检测,却由于部分疾病在“治疗”环节的缺失而产生了“尴尬”。既然这些疾病的主要“罪魁祸首”是存在体内的非正常基因,那么,实现“治标也治本”则需要从其致病源头——基因入手,于是便有了逐渐走进人们视野的“基因治疗”。

基因治疗是指将外源正常基因通过基因转移技术导入靶细胞,通过外源基因制造的产物纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,达到治疗目的。通俗地讲,就是将正常的基因“注入”有缺陷的基因,从而修复缺陷基因。然而,看似“简单”的技术却让人类研究了几十年。

2016年5月,葛兰素史克公司的基因疗法Strimvelis被欧盟批准上市,成为世界上第一个被批准上市的针对儿童重症联合免疫缺陷病进行基因修复的疗法。然而,其 59.4万欧元的售价却让普通家庭难以负担。近几年,在我国广泛进行临床试验的 CAR-T基因疗法曾被“寄予厚望”,但该基因疗法仅针对某些特定血液肿瘤疾病,而且成功率低,并伴有严重的不良反应,因此目前并未得到广泛应用。

CRISPR-Cas9技术是近年来发展迅速的一项基因定点编辑技术,在基因治疗应用方面,这种方法能够通过对DNA的“剪切和替换”治疗多种疾病。以由基因突变引起的遗传病为例,CRISPR-Cas9技术能够将非正常的变异基因“替换”成正常基因,从而从根本上修正DNA,达到治愈疾病的目的。但即使是最前沿的技术,也同样面临着挑战传统基因治疗的实施效率低、成本高昂、副作用严重等问题。

近期发表在《自然》杂志子刊的一篇研究文章显示,美国的一个研究团队已经能够通过简单的注射纳米粒子的方法对基因进行“修正”,由此能够大大降低基因治疗的副作用。该研究团队的主要研究人员、加州大学伯克利分校生物工程系教授Murthy博士表示,预计未来5年左右该成果有望进行临床试验。这一最新的研究成果将CRISPR-Cas9 技术在基因治疗方面的广泛应用又推进了一大步。美国国立卫生研究院(简称NIH)院长弗朗西斯·科林斯还在其个人博客中专门转发并高度评价了这一成果。

从基因检测到基因治疗,越发“精准化”和“精细化”的医疗服务将逐渐帮助人们更深入地认识自身和“优化”自身。然而,在人们期待基因治疗时代正式到来之际,如此“精细”的科技仍需要解决“细微”的个体差异所带来的个体不确定性的问题。此外,基因治疗是否将带来长期或隔代风险、是否会延伸出“基因美容”并产生伦理道德问题等,也是这项新技术将伴随的挑战。

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