近日來自美國費城兒童醫(yī)院的研究人員與加州“Sangamo BioSciences”生物醫(yī)學(xué)公司的科學(xué)家們利用了一種稱之為“基因編輯”的革命性基因治療技術(shù)以“剪切”和“粘貼”基因的方式在實驗鼠體內(nèi)實現(xiàn)了血友病治療。這一研究成果被科學(xué)家們視為數(shù)十年基因治療研究的一個重要的里程碑。相關(guān)研究論文發(fā)表在6月26日的《自然》（Nature）雜志上。
血友病也被稱為*病，是一種很典型的遺傳疾病。英國的維多利亞女王Victoria是歷*一位著名的血友病攜帶者，這位有“歐洲祖母”之稱的女王，將血友病致病基因遺傳至她的兒女，并由于其兒女同歐洲各王室進(jìn)行廣泛的聯(lián)姻，從而使血友病波及了歐洲多個國家。
血友病的發(fā)病原因是由于患者的血液中先天缺乏某種因子，根據(jù)缺乏因子的不同分為三種類型：血友病甲（缺乏*Ⅲ，又稱血友病A）、血友病乙（缺乏*Ⅸ，又稱血友病B）和血友病丙（缺乏*Ⅺ）。出血癥狀是血友病的主要表現(xiàn)，一般為齒齦、舌、口腔、鼻，而膝、踝、肘關(guān)節(jié)處出血是其特征，zui為常見。持續(xù)數(shù)月或數(shù)年則發(fā)生關(guān)節(jié)僵硬、畸形、肌肉萎縮，而致功能喪失。嚴(yán)重的病例有時出現(xiàn)內(nèi)臟出血，如:消化道出血、泌尿道出血，而頭部外傷引起的顱內(nèi)出血常為該病致死的主要原因。由于血友病目前尚無*治愈的方法，人們將基因治療視為*這一人類遺傳疾病的zui終希望。
早在20多年前，科學(xué)家就致力于誘使哺乳動物的細(xì)胞通過基因重組，來對DNA片段進(jìn)行置換，然而由于其DNA重組效率僅能達(dá)到百萬分之一，因而無助于治療疾病。直到數(shù)年前Sangamo的科學(xué)家合成了一種叫做鋅指蛋白的分子。與一種能夠“切割”DNA的酶結(jié)合，鋅指蛋白能辨別并且綁定到一種特殊的基因上。這種蛋白質(zhì)能夠有效地將酶送往目的地——科學(xué)家想要切除的基因的前面。這樣，這種特殊的酶就會將包括變異代碼在內(nèi)的一些堿基序列從DNA鏈上剪下，在鋅指蛋白質(zhì)的幫助下，科學(xué)家合成的新DNA片段將會與與人體內(nèi)原有的基因鏈的結(jié)合。這就是“基因編輯”。
在新研究中，科學(xué)家們利用病毒作為載體，將“鋅指核酸酶”物質(zhì)送入到患有乙型血友病的活體實驗鼠的肝臟細(xì)胞中，利用它地剪除了細(xì)胞DNA中基因序列上發(fā)生變異的部分。隨后，再用病毒作為載體，將一段正確的基因序列送入細(xì)胞中，細(xì)胞在修復(fù)DNA鏈條的同時也就“粘貼”好了正確的基因序列。
研究結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炇蟮难嚎稍?4秒內(nèi)快速自行凝結(jié)，體內(nèi)相應(yīng)的凝血物質(zhì)可恢復(fù)到正常量的3-7%。經(jīng)歷8個月的持續(xù)觀察證實這一治療未對實驗鼠的生長、體重及肝功能造成任何毒性效應(yīng)。
此前，研究人員只是對試管中的細(xì)胞“剪貼”過基因，這是成功在活體動物體內(nèi)進(jìn)行類似操作。這一研究的負(fù)責(zé)人、費城兒童醫(yī)院血液病學(xué)家及基因治療專家Katherine A. High表示此次成果從原則上證明了基因“剪貼”療法的有效性，為將來開發(fā)出多種遺傳疾病安全的治療手段提供了一個有潛力的新策略。
這一研究工作獲得了美國國立衛(wèi)生研究所（NIH）以及霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的資金支助。
