研究人员首次使用基因编辑技术直接对人体内的 DNA 进行了编辑。这项里程碑式的治疗是一个“先导编辑”临床试验的一部分。相比传统的 CRISPR-Cas9 方法,该技术能够更精确地修改 DNA。为了治疗一种名为威尔逊病的罕见病,在这次试验中,研究人员利用先导编辑技术重写了肝细胞的 DNA,以消除一种阻止过量铜排出的基因突变。

一种被称为“先导编辑”的方法可以对DNA进行精细编辑。丨Patrick Landmann
美国生物技术公司 Prime Medicine 日前宣布,本月初已成功完成了首例临床试验。该公司计划在明年公布这项研究的首批结果。
为启动这项试验,Prime Medicine 加入了许多致力于直接在体内改造细胞的公司行列,而不是采用传统方式,即提取患者细胞,在实验室中编辑 DNA,再将改造后的细胞重新注入人体。
在体内对 DNA 进行编辑颇具吸引力,因为与为每位患者定制基于自身细胞的专属疗法相比,其生产和给药成本可能低得多。
然而美国威斯康星大学麦迪逊分校的生物医学工程师 Krishanu Saha 表示,体内编辑方法也面临自身的挑战。“这取决于你愿意接受什么样的风险。”
美国食品药品监督管理局(FDA)迄今仅批准了一种名为 Casgevy 的基因编辑疗法,用于治疗两种遗传性血液疾病。Casgevy 依赖 CRISPR-Cas9 基因编辑技术,后者通常用于使基因失活,而非重写基因序列。
另一种名为碱基编辑的基因编辑技术可以重写单个 DNA 碱基,但无法实现修复 ATP7B 突变所需的特定编辑。因此,研究人员采用了更复杂、更通用的先导编辑技术,能够插入、删除和重写 DNA 片段。在另一项临床试验中,Prime Medicine 利用该技术治疗了两名患有罕见免疫疾病的患者,方法是在体外重写患者血液干细胞的 DNA,然后再将其注射回人体。
迄今尚无任何基因编辑疗法获批在体内使用。不过 FDA 将在明年初对一种遗传性血管性水肿的体内 CRISPR-Cas9 治疗方案作出审批。
其他多种体内疗法也正处于临床试验阶段,其中包括一种用于治疗导致高胆固醇的遗传性疾病的碱基编辑疗法。今年早些时候,美国生物技术公司 Tessera Therapeutics 宣布将开展一项临床试验,采用与先导编辑类似的基因编辑技术。该公司计划在体内使用该技术治疗 α-1 抗胰蛋白酶缺乏症,这种遗传病会损害肺部和肝脏。
通常,体内疗法会用微小脂质颗粒包裹基因编辑所需的成分,并将其运送至细胞内。精准靶向特定器官,同时避开其他器官,是设计这种颗粒面临的关键障碍。
体内疗法还存在一个缺点。在已获批的基因编辑疗法中,DNA 编辑在体外细胞中完成,研究人员可以在回输细胞前,确认编辑结果是否正确。而对于直接在体内编辑的细胞,则无法进行这种验证。
但 Prime Medicine 首席执行官 Allan Reine 表示,体外编辑细胞同样存在风险。例如,用于治疗血液病的基因编辑疗法,通常要求接受者先接受化疗,从而清除未被编辑的细胞,为编辑后的细胞生长腾出空间。
目前,Saha 团队正在开展一个名为嵌合抗原受体(CAR)T细胞的工程免疫细胞项目,用于治疗癌症。
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原标题:《美国一公司完成首例人体内 DNA 编辑试验》