新的研究表明,CRISPR系統將從基因層面上治療人類的某些疾病
一項新的研究表明,一些人認為基因編輯技術可能會改變藥物的性質,但這種技術可能無法抵抗人類免疫系統的攻擊。
這項名為crispr-cas9的生物技術被譽為過去十年中最偉大的科學進展之一,因為它有能力編輯或修復基因突變以治療疾病,或許還能預防某些疾病。
斯坦福大學的研究人員試圖找出人體是否會拒絕細胞,因為他們使用了從細菌中提取的一種酶——Cas9進行了編輯,並重新引入了人體。
在實驗中,人體識別並破壞了細菌細胞,但是科學家說我們不應該這麼快就把這項技術寫下來。
人類基因組的突變、缺失和多餘的拷貝會使我們更有可能患上無數疾病,因此修復這些錯誤的能力可能是一種虛擬的萬靈藥。
CRISPR系統是科學在這個方向上最可行的一步。
CRISPR是一個在細菌中自然發生的系統,它將病毒的信息提交給細胞記憶,這樣它們就能更好地對抗病毒,如果它們再次侵入。
因此,科學家們重新設計了一種系統,這種系統存在於兩種常見於人體的常見細菌中,用以識別和捕捉DNA序列的缺陷區域。
一旦CRISPR定位了這個問題,Cas9酶就開始工作,切斷了錯誤的部分,這樣DNA就可以自我修復了。
Cas9不是唯一一種理論上可以做這項工作的酶,但到目前為止它是最有效和最常用的一種。
科學家從鏈球菌和葡萄球菌中獲得Cas9酶,而且這兩種細菌都存在於人體中。
因此,在進行這項實驗之前,研究人員知道「我們很有可能會對Cas9擁有一種預先存在的免疫力,這是阻止我們感染鏈球菌和葡萄球菌感染的部分原因,」該研究的合著者、斯坦福大學幹細胞研究人員肯·溫伯格博士說。
細菌仍然是細菌,對人體來說。
當他和他的團隊嘗試使用CRISPR Cas9系統從人類血液樣本中編輯細胞的基因組,並在他們接觸到Cas9後重新引入「固定」細胞時,原始血細胞的反應就像他們對感染的反應一樣。
溫伯格博士說,有一半的健康人已經有了Cas9抗體,更重要的是,對於CRISPR來說,除了抗體之外的另一個分支是T細胞識別體內有Cas9細胞的能力。
T細胞是免疫系統的重要組成部分,它能快速有效地攻擊和殺死細菌和異物。
溫伯格博士說:「健康的人,在高頻率的時候,有T細胞能識別Cas9,而免疫細胞正在做一些事情,使它們看起來會試圖殺死體內含有這種蛋白質的細胞。」
但他並沒有過分擔心,他說:「我認為可能有辦法繞開這個問題。」
替代路線:免疫系統的反應可能需要更多時間或重新設計
他最強烈的懷疑是,他和其他CRISPR研究人員只是需要時間來支持他們。
溫伯格博士說,人體免疫系統排斥的細菌型Cas9並不是基因編輯的永久組成部分。
Weinberg博士說,Cas9酶只在短時間內被表達,或被激活,並不是基因編輯過程的永久部分。
科學家們把它打開,把它發送到基因組中,把有缺陷的部分剪掉,然後他們就可以把它關掉。
因此,在從更大的身體中提取細胞並進行編輯後,醫生們可能就只能等待了,將固定的基因材料培育出來,直到有更少的被停用的Cas9酶的蹤跡。
然後,重新引入編輯過的細胞可能不會發出任何免疫警報。
溫伯格博士說,還有另外兩種方法似乎可以立即實現:重新設計Cas9,使其「人性化」,這樣就不會引發免疫反應,或者抑制免疫系統本身。
但是第一個是勞動密集型的,第二個可能對病人是危險的。
「免疫抑制(可能是最不重要的),因為如果你有一種治療方法,在兩三天內就可以接受,你為什麼要抑制免疫力,如果你不需要,讓病人受感染呢?」溫伯格博士說。
他說,總體而言,他的研究結果「與其說是一個巨大的障礙,不如說是基因編輯技術的進步」,但他承認,發現當前技術的這一微小失敗是「重要的,因為如果我們開始臨床試驗,那將是可怕的,而且它也不起作用。」
「它會把責任歸咎於「CRISPR不工作」,而不是它移植(回到身體)需要改變的方式。」
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