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基因編輯治癌進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段

佚名 2024-06-04 23:40:29

2016年08月31日訊 基因編輯“能將物種DNA換成我們想要的”,依靠它

,人類不僅可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物
、植物的快速定向育種,而且能推動(dòng)疾病治療的顛覆性革命
,獲得“改寫生命劇本的神筆”
。不遠(yuǎn)的未來,人類有望將無法治愈的疾病變成能長期控制的慢性病

不久前

,川大華西醫(yī)院盧鈾團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行世界首個(gè)人類CRISPR基因編輯臨床試驗(yàn)的消息讓基因編輯技術(shù)再度成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)?div id="d48novz" class="flower left">
;蚓庉嬍鞘裁?div id="d48novz" class="flower left">
?基因編輯給人類帶來了什么?我國基因編輯技術(shù)處于怎樣的地位
?記者近日采訪了業(yè)內(nèi)專家
,試圖揭開基因編輯的神秘面紗。

神奇“剪刀”將改寫生命劇本

“基因編輯技術(shù)是一把人類剪切基因的‘剪刀’

?div id="d48novz" class="flower left">
!敝薪M部首批“千人計(jì)劃”特聘專家、中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授松陽洲介紹說

基因編輯技術(shù)始于上世紀(jì)80年代建立的基因打靶技術(shù)

,2000年后,相繼出現(xiàn)ZFN
、TALEN技術(shù)
,可以實(shí)現(xiàn)基因組上的高效率定向剪切,2012年以后
,第三代基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9出現(xiàn)
,這一新技術(shù)精度高、成本低、操作簡單
,大幅降低了技術(shù)“門檻”
,全球因此掀起對(duì)基因編輯的研究試驗(yàn)熱潮。

據(jù)介紹

,包括CRISPR/Cas9在內(nèi)的新基因編輯技術(shù)可快速
、高效地對(duì)DNA序列進(jìn)行修剪、切斷
、替換或添加
。由于基因編輯“能將物種DNA換成我們想要的”,人類不僅可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物
、植物的快速定向育種
,而且能推動(dòng)疾病治療的顛覆性革命,獲得“改寫生命劇本的神筆”

中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授馬文賓告訴記者

,地球上的物種使用的是高度類似的基因程序系統(tǒng),基因編輯技術(shù)應(yīng)用前景廣闊
。人有近3萬個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因
,通過在模式動(dòng)物中進(jìn)行的逐個(gè)敲除實(shí)驗(yàn),科學(xué)家可以獲得人類基因組功能“圖譜”

華大基因基因編輯部門韓序博士說

,通過人類基因組計(jì)劃,人們讀取“生命代碼”
,了解了一些DNA代碼的意義
。“能‘讀’了之后
,研究者們就想知道是否能改變代碼
,比如讓小麥具備抗逆性,比如消滅人類疾病
?div id="d48novz" class="flower left">
!?/p>

近年來,盡管仍有倫理爭議

,但世界各國爭相突破原有的條條框框
,積極推進(jìn)基因編輯研究。2015年4月
,中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授黃軍就團(tuán)隊(duì)完成了全球首次對(duì)人類胚胎進(jìn)行的遺傳性致病基因的修復(fù)實(shí)驗(yàn)
,引發(fā)全球科學(xué)界關(guān)注。黃軍就因此獲評(píng)《自然》雜志2015年度全球十大科學(xué)人物
;2016年2月
,英國弗朗西斯
?克里克研究所宣布,英國人工授精與胚胎學(xué)管理局已正式批準(zhǔn)該研究所對(duì)人類胚胎基因進(jìn)行編輯技術(shù)的申請(qǐng)
;2016年8月
,四川大學(xué)華西醫(yī)院腫瘤中心胸部腫瘤科主任盧鈾團(tuán)隊(duì)將開展全球首個(gè)CRISPR-Cas9基因編輯治療肺癌的臨床試驗(yàn)。英國《自然》雜志對(duì)其評(píng)價(jià)為“領(lǐng)先于世界其他正在進(jìn)行的基因編輯試驗(yàn)”

松陽洲等科學(xué)家認(rèn)為

,由于基因編輯技術(shù)的不斷進(jìn)步,全球即將進(jìn)入生物技術(shù)主導(dǎo)的全新時(shí)代

將不治之癥變?yōu)椤奥圆 ?/p>

“什么樣的基因突變導(dǎo)致什么?div id="d48novz" class="flower left">

。渴裁礃拥幕蚩梢詫?duì)抗什么樣的病毒
?基因編輯技術(shù)能夠讓人類更加了解自己
,更精準(zhǔn)地對(duì)DNA代碼進(jìn)行控制?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!瘪R文賓說

目前,基因編輯技術(shù)已經(jīng)在疾病防治

、動(dòng)植物育種
、動(dòng)物模型開發(fā)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大前景

在腫瘤治療領(lǐng)域

,基因編輯的應(yīng)用前景也很廣闊。美國基因編輯研究者對(duì)腫瘤方面的研究較多
,在治療白血病方面
,基因編輯的重要技術(shù)Car-T通過修改病人的T細(xì)胞,使之特異性識(shí)別腫瘤細(xì)胞進(jìn)行清除
,已取得重要進(jìn)展
。計(jì)劃進(jìn)行基因編輯治療肺癌臨床試驗(yàn)的盧鈾團(tuán)隊(duì)介紹說,T淋巴細(xì)胞是人體內(nèi)抗腫瘤的“斗士”
,但T細(xì)胞中編碼PD-1蛋白基因卻可能“阻撓”其攻擊腫瘤細(xì)胞
。盧鈾團(tuán)隊(duì)通過即將進(jìn)行的試驗(yàn),利用CRISPR-Cas9技術(shù)對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行基因編輯
,選擇性敲除T細(xì)胞中編碼PD-1蛋白的基因
,“激活”T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的攻擊能力。

這些成就和努力都表明

,基因編輯正在成為人類徹底征服癌癥的重要工具
。四川省人民醫(yī)院兒童血液科醫(yī)生周晨燕說,傳統(tǒng)臨床上應(yīng)對(duì)癌癥的手段主要有三種:手術(shù)
、放療和化療
,但手術(shù)一般只對(duì)早期癌癥有效
,放療和化療毒副作用大,會(huì)對(duì)病人的免疫系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p傷
,有不少病人甚至支撐不過放化療的痛苦
。“基因編輯等細(xì)胞免疫療法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)三種治療手段的弊端
,被認(rèn)為是根治癌癥的最大希望
。”

在動(dòng)植物育種和動(dòng)物模型開發(fā)領(lǐng)域

,很多具有優(yōu)良性狀的新品種正在出現(xiàn)
。轉(zhuǎn)基因植物成為人類重要食物來源,基因編輯鼠
、基因編輯豬
、基因編輯狗、基因編輯猴等科技漸趨成熟
,為人類的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)
、器官移植等提供了重要支撐。馬文賓說
,通過對(duì)豬的“人源化”
,即將豬的部分基因替換成為人類對(duì)應(yīng)基因,人類將來有望獲得可靠的人源化蛋白或移植器官來源

科學(xué)家們普遍認(rèn)為

,基因編輯將帶來人類疾病治療的“顛覆性革命”。在中山大學(xué)人類胚胎遺傳性致病基因修復(fù)實(shí)驗(yàn)中
,黃軍就團(tuán)隊(duì)成功修復(fù)了人類胚胎中導(dǎo)致β型地中海貧血的基因
。黃軍就說,人類的很多疾病與基因遺傳突變有關(guān)
,比如地中海貧血
、遺傳性眼疾、癌癥
、老年癡呆癥等
。運(yùn)用基因編輯技術(shù),人類未來可以“修正”突變的基因
,根治這些疾病

“目前人類對(duì)很多致命疾病的藥物治療都只是在抑制病變、延緩惡化

。未來
,基因編輯技術(shù)將改變這一局面,為人類找到戰(zhàn)勝疾病的全新路徑
?div id="jfovm50" class="index-wrap">!彼申栔拚f

韓序等專家認(rèn)為,不遠(yuǎn)的未來

,基因編輯技術(shù)可能會(huì)使基因診斷和基因治療成為一種閉環(huán)服務(wù)
,通過檢測全基因組的方式來體檢,發(fā)現(xiàn)問題后
,整合有效工具進(jìn)行基因治療
、細(xì)胞治療,將無法治愈的疾病變成能夠長期控制的慢性病

我國科研水平已居世界“第二梯隊(duì)”

目前

,世界各國對(duì)基因編輯技術(shù)都予以高度重視,國際競爭日益激烈
。在這一領(lǐng)域
,我國相關(guān)科研水平已處于僅次于美國的世界“第二梯隊(duì)”,具有比較明顯的優(yōu)勢

首次修改人類胚胎基因

、首例基因編輯臨床試驗(yàn)、首例基因敲除狗……這些“世界首創(chuàng)”充分表明我國基因編輯應(yīng)用領(lǐng)域的科研能力
、科研水平已經(jīng)達(dá)到較高水平
。一些西方研究者認(rèn)為,在CRISPR/Cas9等基因編輯研究領(lǐng)域
,中國的位置已是“世界第二”

在科學(xué)家團(tuán)隊(duì)儲(chǔ)備方面,我國同樣位居前列

。馬文賓說
,我國的基因編輯人才儲(chǔ)備全世界都是數(shù)一數(shù)二的
,目前在中國大約有100多個(gè)基因編輯團(tuán)隊(duì)
。自然系數(shù)排行榜表明,中國生命科學(xué)方面的科研成果快速增長
,在2012年到2014年之間有30%的增幅
。“這說明充足的人才儲(chǔ)備正在對(duì)包括基因編輯在內(nèi)的中國生命科學(xué)研究產(chǎn)生深刻影響
,相關(guān)科研的潛力
、爆發(fā)力都極為可觀?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!瘪R文賓說

而作為全球最大的基因編輯應(yīng)用市場,我國還擁有明顯的“科技聚合”優(yōu)勢

。松陽洲說
,近年來
,一些世界頂尖基因編輯團(tuán)隊(duì)都非常關(guān)注中國市場,隨著應(yīng)用的演進(jìn)
,市場的進(jìn)一步開拓
,中國有望成為世界基因編輯領(lǐng)域的資本、人才集聚地

不過

,我國在基因編輯領(lǐng)域與世界頂尖水平也存在不少差距。主要表現(xiàn)在原創(chuàng)研究少
,核心專利少
,未來的技術(shù)演進(jìn)受制于人。接受采訪的科學(xué)家們說
,目前我國關(guān)于基因編輯技術(shù)的研究集中于開發(fā)或應(yīng)用
,其核心技術(shù)都來自國外。國外專利壟斷將成為中國基因編輯技術(shù)發(fā)展的瓶頸

知識(shí)積累加速將迎來“大爆發(fā)”

“在基因編輯研究試驗(yàn)領(lǐng)域

,數(shù)據(jù)積累正在加速進(jìn)行,一年的數(shù)據(jù)量是以往幾十年的總和
。關(guān)鍵性突破正在實(shí)現(xiàn)
,技術(shù)成果將迎來爆發(fā)式增長?div id="m50uktp" class="box-center"> !瘪R文賓說

隨著近年來關(guān)鍵技術(shù)取得突破性進(jìn)展,生物技術(shù)

、尤其是基因編輯領(lǐng)域
,已成為全球?qū)W界和產(chǎn)業(yè)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)。不少業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為
,當(dāng)前基因編輯的發(fā)展處于重大機(jī)遇期
,各國均在加強(qiáng)基因編輯相關(guān)研究的投入,知識(shí)積累已在爆發(fā)前夜
。未來基因編輯可能在工具研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域取得交替突破

一方面是工具研究有可能出現(xiàn)重大突破。今年

,河北科技大學(xué)韓春雨團(tuán)隊(duì)宣布發(fā)明NgAgo-gDNA技術(shù)
,這是一項(xiàng)有別于CRISPR-Cas9的新技術(shù)。盡管這一學(xué)術(shù)成果目前仍存在許多爭議
,但科學(xué)家們普遍認(rèn)為
,隨著數(shù)據(jù)、知識(shí)的快速積累
,新工具
、新技術(shù)的出現(xiàn)“指日可待”

另一方面,基因編輯技術(shù)的應(yīng)用研究前景同樣廣闊

。華大基因基因編輯部主任王健舉例說
,基因編輯技術(shù)目前只在遺傳信息有部分應(yīng)用,未來還會(huì)擴(kuò)展到RNA編輯
、表觀遺傳調(diào)控等方向
,“如果和影像學(xué)的發(fā)展類比,目前的基因編輯就像還處在影像學(xué)的B超
、X光時(shí)期
,CT、MRI還沒有開發(fā)出來
,但以后一定會(huì)研究得越來越深入
。”黃軍就認(rèn)為
,僅以當(dāng)前的基因編輯工具
,應(yīng)用開發(fā)就存在巨大空間,而隨著科技進(jìn)步和工具迭代
,相關(guān)應(yīng)用成果將出現(xiàn)爆發(fā)式增長

科學(xué)家們建議,在全球基因編輯研究的關(guān)鍵時(shí)期

,我國應(yīng)該科學(xué)引導(dǎo)公眾對(duì)于基因編輯的客觀理解
,大力推動(dòng)基因編輯的基礎(chǔ)研究,進(jìn)一步拓展應(yīng)用研究
。當(dāng)然
,由于基因編輯涉及倫理問題,相關(guān)研究也應(yīng)該受到嚴(yán)格監(jiān)控和管理
?div id="4qifd00" class="flower right">
!叭祟惏l(fā)現(xiàn)自身奧秘的征程必須被合理、嚴(yán)格地管控
。既要防止因噎廢食導(dǎo)致科學(xué)停滯不前
,又要防止經(jīng)修改的基因成為人類基因庫中的一員
,打開人為改變?nèi)祟愡M(jìn)化進(jìn)程的‘潘多拉魔盒’
。”松陽洲說

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