中國人首個應用CRISPR基礎編輯技術，成功修復人類胚胎的致病突變

CRISPR在普通人眼裡是一個陌生的英文單詞，其實它是一句英文的縮寫，百科詞條上大意是： CRISPR是細菌面對外來病毒進行抵抗的免疫武器。簡單來說病毒會把自己的基因整合到細菌中，利用細菌的細胞進行自我基因複製。而細菌豈肯束手就擒，為了抵抗外來病毒基因，進化出CRISPR系統，將病毒基因從染色體上切除。

科學家利用這個特性，掌握了一種操作技術，可以對目標細胞DNA進行切除，這就是名稱為Crispr/Cas9的基因編輯系統。也是目前生命科學最前沿的技術。

美國的科學家在應用下一代基於Crispr的基因工具的前沿陣地上漸漸落伍，而我們的中國正在以最快速度推動這些技術應用於人類疾病治療。中國研究人員是第一個對猴子和不能存活的胚胎進行CRISPR基因編輯的，並且將經過Crispr"d技術編輯的細胞在肺癌患者身上進行測試。現在中國的一個科學家團隊又使用了前沿的CRISPR技術-基礎編輯技術，成功修復了存活的人類胚胎中的致病突變。

舊版本CRISPR的科研成果，很像文字處理器的剪切和粘貼功能。研究人員可以使用該工具定位生物體遺傳密碼中的特定位點，切割DNA鏈，並將新基因插入缺口或讓鏈自行修復。不幸的是過去的研究表明，對這兩條DNA鏈的切割會產生不必要的編輯，甚至可能導致癌症。

然而中國研究人員並沒有止步於此，相反他們嘗試了一種稱為「基礎編輯」的東西，這是科學家自2016年以來才知道的一種技術。通過基礎編輯，CRISPR系統只需將一個DNA字母更改為另一個（例如，將A交換為G）。這個新版本的CRISPR基因編輯技術只改變了一個字母，而不是破壞雙鏈DNA分子，並允許細胞用健康的基因模板修復自身。

該研究上周發表在《分子治療 》 雜誌上，它意味著之前嘗試重塑人類胚胎DNA的重大進展。之所以說是重大進展，一個原因是因為基礎編輯技術實驗成功進行，另一個原因是編輯發生在標準的體外受精技術創建的胚胎中。

所謂的「種系編輯」，是一種有爭議的技術，它可以永久地改變人體每個細胞的代碼，在過去幾年中隨著研究的推進而逐漸被人們認可，這充分說明了Crispr的可能性。

2015年在中國首次出現關於胚胎基因編輯的報告之後，美國國家科學院召開的國際峰會當時的結論是：考慮到持續的安全問題和缺乏社會共識，試圖從這種改良的種系中孕育人類是「不負責任的」。兩年後，美國國家科學院和美國國家醫學院的一份報告指出，基因編輯用於遺傳性疾病的臨床試驗未來可能得到允許，但僅限於嚴格監督下的重病患情況。

然而關於這項有爭議性的技術，醫學界的態度可能正在慢慢改變。上個月英國的納菲爾德生物倫理委員會甚至表示，在某些情況下可遺傳的基因組編輯可能在倫理上是可接受的。皮尤研究委員會在7月底發布的一項研究表示，72%的美國人認為改變未出生嬰兒的DNA以便治療嚴重疾病是對基因編輯技術的合理使用。

在《分子治療 》發表的研究中，中國科學家成功糾正了導致馬凡綜合症的突變，這是一種無法治癒的結締組織疾病，發病率為1/5000。編碼肌原纖蛋白的FBN1基因，其中的單個字母錯誤，會引起問題的連鎖反應 - 從鬆弛的關節到弱視力到危及生命的心臟壁問題。

從馬凡綜合症患者捐贈的健康卵子和精子開始，上海理工大學和廣州醫科大學的研究人員使用IVF體外受精技術製作存活的人類胚胎。然後他們給胚胎注射了一個名為基礎編輯器的Crispr結構，該結構將單個DNA核苷酸換成另一個核苷酸 - 在這種情況下，去除「A」並用「G」替換它。他們讓胚胎在實驗室中再多存活兩天，可以有足夠長時間的進行測試，看看編輯的效果如何。

測序顯示，所有18個胚胎均已編輯，其中16個胚胎僅攜帶FBN1基因的校正版本。在兩個胚胎中還發生了額外的不需要的編輯。 而以前在人類種系中最成功的基因編輯範例，58個胚胎中的42個修正了導致遺傳性心臟病的突變，當時的研究採用了標準的Crispr切割粘貼技術。

基因編輯頂尖華人科學家David Liu雖然沒有參與這項具體研究，但他在哈佛的實驗室開發了用於糾正馬凡綜合征突變的基礎編輯器。 而中國的研究人員成功的實驗是一次很好的證明，使用基礎編輯來糾正一個眾所周知的可能導致人類遺傳疾病的點突變，可能用於治療環境。整個基礎編輯領域研究目前只有兩年左右，需要進行額外的研究，以儘可能的完善評估基礎編輯的各種影響。

如果CRISPR是一副分子剪刀，那麼華人科學家David Liu的基礎編輯更像是一支帶有吱吱作響的新橡皮擦的鉛筆。基因編輯研究的版圖上，將會不斷有中國人譜寫的新篇章。

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