Nat,Med：CRISPR基因編輯技術(shù)或有望治療血液疾病

2016年08月18日訊 刊登于國(guó)際著名雜志Nature Medicine上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自圣猶大兒童研究醫(yī)院的研究人員通過(guò)研究利用CRISPR基因編輯技術(shù)就可以幫助治療鐮刀形細(xì)胞病以及β地中海貧血癥，該研究為后期通過(guò)基因組編輯技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)治療常見(jiàn)血液障礙的新型療法提供了一定幫助。

研究者M(jìn)itchell J. Weiss說(shuō)道，我們所利用的基因編輯方法對(duì)于治療遺傳性胎兒血紅蛋白持續(xù)存在癥具有一定益處，我們很早就知道，機(jī)體中胎兒血紅蛋白水平持續(xù)升高，且攜帶遺傳突變的個(gè)體往往對(duì)鐮刀形細(xì)胞病及β地中海貧血癥的癥狀有一定的耐受性，嚴(yán)重貧血的遺傳形式在地球上很多區(qū)域都非常常見(jiàn)，這項(xiàng)研究中研究者就發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以利用CRISPR基因編輯技術(shù)來(lái)對(duì)患者產(chǎn)生類(lèi)似的有益效應(yīng)。

胎兒血紅蛋白和成體血紅蛋白是紅細(xì)胞中兩種不同形式且非常必要的攜帶氧氣的分子，血紅蛋白由四種分子亞單位的不同組合所形成，而鐮刀形細(xì)胞病和β地中海貧血癥是由編碼成年人表達(dá)的β亞單位的基因多個(gè)突變而引發(fā)，當(dāng)個(gè)體出生后隨著成體血紅蛋白水平穩(wěn)定而胎兒成人血紅蛋白水平下降，疾病就開(kāi)始慢慢變得明顯了。這些突變能夠影響紅細(xì)胞的生存，并且抑制組織中氧氣的供給，從而引發(fā)患者機(jī)體中不同器官功能的損傷。胎兒血紅蛋白往往缺少β亞單位，而γ亞單位則對(duì)β亞單位進(jìn)行替代，因此能夠損傷β亞單位功能及產(chǎn)生的β地中海貧血癥或鐮刀形細(xì)胞病的相關(guān)突變并不會(huì)引發(fā)胎兒血紅蛋白出現(xiàn)問(wèn)題，而胎兒血紅蛋白能夠在成年人機(jī)體中有效運(yùn)輸氧氣。

此前研究者們知道，抑制或逆轉(zhuǎn)血紅蛋白亞單位的γ-β開(kāi)關(guān)就可以提高成年人機(jī)體中胎兒血紅蛋白的水平，同時(shí)還會(huì)明顯改善β地中海貧血癥或鐮刀形細(xì)胞病患者的虛弱癥狀，研究者Weiss補(bǔ)充道，這項(xiàng)研究中我們發(fā)現(xiàn)了一種基因組編輯介導(dǎo)療法的潛在DNA靶點(diǎn)，并且為治療β地中海貧血癥及鐮刀形細(xì)胞病提供了一種新方法。如今我們利用CRISPR基因編輯技術(shù)就可以靶向作用DNA，移除刺激γ-β開(kāi)關(guān)的DNA片段，同時(shí)促進(jìn)成體紅細(xì)胞中胎兒血紅蛋白水平的持續(xù)性增長(zhǎng)。

當(dāng)科學(xué)家們對(duì)來(lái)自鐮刀形細(xì)胞病患者機(jī)體衍生的造血干細(xì)胞的DNA進(jìn)行編輯時(shí)，他們就能夠激活這些基因并且產(chǎn)生大量的紅細(xì)胞，而這些紅細(xì)胞就包含有對(duì)個(gè)體健康足夠的胎兒血紅蛋白。最近，科學(xué)家們利用多種基因編輯技術(shù)對(duì)造血干細(xì)胞進(jìn)行操作來(lái)開(kāi)發(fā)治療β地中海貧血癥和鐮刀形細(xì)胞病的可能性療法，其中就包括修復(fù)引發(fā)疾病的特殊基因突變，同時(shí)研究者還希望能夠開(kāi)發(fā)出新型策略來(lái)抑制γ-β開(kāi)關(guān)的功能，當(dāng)然所有的方法目前還沒(méi)有在患者中進(jìn)行試驗(yàn)。

本文研究就揭示了除現(xiàn)有許多創(chuàng)新性策略的另外一種方法，同時(shí)研究者還比較了該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所產(chǎn)生的胎兒血紅蛋白的水平。利用基因組編輯技術(shù)來(lái)恢復(fù)遺傳性胎兒血紅蛋白持續(xù)存在癥或許是一種非常有吸引力的選擇；研究者強(qiáng)調(diào)說(shuō)，目前利用這種新型基因編輯方法進(jìn)入臨床試驗(yàn)還維持過(guò)早，后期我們希望能夠繼續(xù)深入研究來(lái)改善基因編輯過(guò)程，并且再進(jìn)行其它實(shí)驗(yàn)來(lái)將潛在有害的脫靶突變的可能性降到最低，此外對(duì)不同方法進(jìn)行對(duì)比來(lái)確定哪種方法最安全且最有效也是非常關(guān)鍵的，有待于我們后期進(jìn)一步研究分析。

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