重磅！中國科學家利用鹼基編輯技術成功修復人類胚胎中的基因突變

人類胚胎的基因編輯在過去幾年中逐漸被人們所接受。近日，來自上海科技大學的黃行許教授和廣州醫科大學附屬第三醫院的劉見橋教授領導的研究小組利用最新CRISPR技術成功糾正了胚胎中的馬凡綜合症（MFS）致病突變。這一研究成果代表著在重塑人類胚胎DNA的研究上取得了重大突破。

8月13日，這項成果以「Correctionof the Marfan Syndrome pathogenic FBN1 mutation by base editing in human cellsand heterozygous embryos」為題發表在《Molecular Therapy》雜誌上。上海科技大學的黃行許教授和廣州醫科大學附屬第三醫院的劉見橋教授為這一研究的通訊作者。

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關於馬凡綜合症

馬凡綜合征是一種以結締組織為基本缺陷的遺傳性疾病，也有先天性中胚層發育不良、Marchesani綜合征、蜘蛛指征、肢體細長症之稱，其典型病症包括周圍結締組織營養不良、骨骼異常、內眼疾病和心血管異常。

據估計，全球每5000人中有1人患有馬凡綜合症，由於這種遺傳疾病會在全身引起問題，因此往往可能是致命的。如果一個人患有馬凡綜合症，他們的孩子將也有50%的可能會患有此病。

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鹼基編輯器

過去的研究曾表明，編輯雙鏈DNA會產生不必要的剪切，甚至於可能會導致癌症。最新研究中，研究人員並沒有使用典型的CRISPR基因編輯技術。相反，他們嘗試了一種「鹼基編輯器」的技術，可以簡單替換單個鹼基（例如將A替換為G）。

鹼基編輯器是由Broad 研究所的華人學者 David Liu 教授的團隊所開發，可以讓細胞內 DNA 的一種鹼基通過簡單的化學反應，變成另一種鹼基，達到精準編輯基因的目的。

如今最常用的是 CRISPR 基因編輯技術，通過處理後的病毒攜帶基因片段，進入細胞內 DNA 替換原有基因。這種技術，需要切割 DNA 才能實現基因編輯。而鹼基編輯器的突破在於，它不需要切割 DNA，直接在 DNA 上進行化學反應，來精準編輯基因。而此前，CRISPR 基因編輯技術可能會引起隨機插入和刪除等突變，而鹼基編輯器技術則幾乎避免了這種情況。

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更好的方式

在這項新研究中，中國團隊從馬凡氏綜合征患者捐贈的健康卵子和精子著手，利用體外受精技術（IVF）培養成能自行發育的人類胚胎，然後嘗試通過「鹼基編輯」技術糾正引起該病症的FBN1（編碼原纖維蛋白1）基因中單個鹼基的突變。

黃行許教授和劉見橋教授

根據這項研究，黃行許教授和劉見橋教授團隊成功糾正了導致18個活的人類胚胎出現馬凡綜合症的突變。其中16個胚胎僅攜帶FBN1基因經過修正的版本，而在2個胚胎中發生了額外的編輯。

「總的來說，這項初步研究提供了概念上的證明，並開啟了基於鹼基編輯的基因治療的潛力，」上海科技大學的研究員黃行許教授說，「儘管如此，距離到臨床應用，它還有很長的路要走。」

責編：探索君

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參考資料：1）A NewCRISPR Technique Let Researchers Repair a Genetic Mutation in Viable HumanEmbryos

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