美国男子接受史上首例在体基因编辑

美国男子接受史上首例在体基因编辑

Brian Madeux,接受在体基因治疗的第一人

近日,美国一名 44 岁的男子接受了基因治疗。与以往基因治疗不同的是,医生们通过静脉注射,直接将矫正基因及相关基因修饰工具导入该男子体内,在 DNA 的正确位置插入矫正基因。这是史上首次直接在患者体内实施基因编辑过程的基因治疗,其目的是治疗该男子患有的罕见遗传病亨特氏综合症( Hunter syndrome )。

在体基因编辑

基因治疗的通常流程是取出患者细胞,在实验室中矫正细胞中的基因缺陷,获得正常细胞,培养后,将正常的细胞重新导入患者体内。

而在 Brian Madeux 的案例中,医生们没有取用他的细胞,而是直接将矫正基因和相关工具一次性注入 Madeux 体内。医生使用的基因编辑工具称为「锌指核酸酶」(zinc finger nucleases),它就像分子剪刀一样,可以寻找并在特定位点切开 DNA。

整个疗法包括三部分:矫正基因和两个锌指蛋白。每个部分的 DNA 引导指令存储在一个改造的病毒中。这种病毒已经失去感染能力,只是作为载体,将基因编辑所需工具携带入人体内。Madeux 通过静脉注射接受了几十亿个拷贝。到达肝脏后,细胞会利用病毒中的引导指令,制造必要的工具,切开 DNA,插入矫正基因,然后再将DNA连接起来。插入的矫正基因随后发挥功能,达到治疗疾病的目的。

就 Madeux 的案例而言,他患有亨特氏综合症,DNA 中缺少制造一种酶的基因,因此无法完全降解某些碳水化合物。一些中间代谢物在体内累积,对人体造成伤害。基因治疗后,矫正基因可以指导细胞合成所需的酶,发挥正常功能。

利弊权衡

基因治疗是一个相对较新的领域,早些年间曾饱受安全问题的困扰。人们的第一个担忧来自载体病毒,它可能引发免疫系统攻击。最严重的案例发生于 1999 年,当时 18 岁的 Jesse Gelsinger 接受基因治疗后,死于该原因。不过 Madeux 的治疗使用了另一种病毒,这种病毒在其他的实验中被证明安全得多。

第二个担忧是在 DNA 中插入新基因可能对其他原有基因产生不可预知的影响。但这很大程度上决定于新基因的插入位点。如果可以准确引导并控制新基因插入正确的位点,就不会造成负面影响。

第三个担忧是载体病毒是否会携带新基因到达目标之外的身体部位,如心脏,甚至进入卵子或精子,从而有可能影响下一代。医生解释说,由于内在的遗传保护机制,治疗只会发生在肝脏,即只有肝脏细胞的 DNA 中才会插入新基因。这好比种子发芽,只有在适宜的环境中才会发生。

因此,虽然基因编辑有以上潜在的风险,但通过技术手段和动物测试,可以确保治疗的安全性。此外,一些疾病,像 Madeux 患的亨特氏综合征,从本质上是无法治愈的。全球亨特氏综合征的患者不到一万人,很多在年幼时便已去世。很多患者不得不困于轮椅,终生依赖父母照顾。患者经常出现感冒、耳部感染、面部特征弯曲、听力丧失、心脏问题、呼吸障碍、皮肤和眼部疾病、骨和关节疾病等等一系列症状。

美国国立卫生研究院委员会批准了这项治疗,其中的波士顿科学家 Howard Kaufman 博士说,一应保护措施随时候命,确保安全性,动物实验非常鼓舞人心。基因编辑的前景和益处非常大,不应该因噎废食,研究应该向前推动。Kaufman 说:「现在不是害怕的时候」。

评价与展望

Madeux 在加利福尼亚奥克兰医院接受了治疗,治疗效果的迹象将于一个月后出现,三个月后将有测试确认疗效。

作为史上首位接受在体基因治疗的人类,Madeux 感到充满希望。虽然这无法改变疾病已经对身体造成的伤害,但能阻止病情继续恶化。矫正基因将一直留存在 Madeux 体内,发挥应有的功能。

如果这项治疗成功,它将大大促进基因治疗领域的发展。由于新基因的插入位点可以准确控制,治疗的安全性和效果都会提高。如果将治疗扩展到其他遗传疾病,将为更多患者带来希望。

小编表示:或许人类真的可以通过基因编辑来维护健康