Science子刊封面：CRISPR再下一城，子宮內矯正胚胎致命基因突變

Science子刊封面

有一些遺傳疾病會導致胎兒出生時或出生後不久即死亡，例如一些肺部的疾病，且目前幾乎沒有治療選擇。如果我們在分娩前利用CRISPR技術「矯正」這些突變基因，是否就能避免死亡？來自賓夕法尼亞大學醫學院和費城兒童醫院（CHOP）的一組科學家在小鼠中證實了這一點，為使用基因編輯治療先天性肺病提供了概念證據。

本研究的共同作者William H. Peranteau 圖片來源：CHOP

本研究針對的是一類肺表面蛋白活性缺乏症，是一種單基因突變疾病。這些單基因疾病的特徵是表面活性劑失效，表面活性劑是一種肺部脂蛋白混合物，可降低肺部的表面張力並防止其塌陷。

該研究小組通過將CRISPR基因編輯系統用於發育中的小鼠胎兒，滅活了導致表面活性蛋白C（SFTPC）缺失的突變，小鼠出生後的存活率超過22％。研究結果發表在《Science Translational Medicine》雜誌上。

DOI: 10.1126/scitranslmed.aav8375

研究者說，由於攜帶這種疾病的小鼠出生不久即死亡，所以基因編輯干預需要在分娩前發生。

「通過以肺為靶點進行深入分析，來確定肺部眾多細胞類型中哪一種（如果有的話）能被編輯，」本研究的通訊作者、CHOP的新生兒外科醫生William Peranteau說，「在這項研究中，我們發現編輯的主要細胞類型是肺上皮細胞。這讓人驚喜，因為這種細胞類型與表面活性蛋白缺乏和其他先天性遺傳性肺病有關」

Peranteau此前曾利用CRISPR-Cas9和基礎編輯工具來治療患有致命性遺傳性肝病的小鼠胎兒。在本項研究中，研究小組將CRISPR試劑注射到懷孕小鼠的羊水中，而不是像肝臟實驗中那樣通過靜脈注射，這樣可以有效而精確地編輯排列在呼吸道的肺上皮細胞。

未參與該研究的維克森林大學的Gra?a Almeida-Porada評價該研究，「這篇論文令人興奮，他們只針對受影響的器官，甚至肺部的特定細胞進行了特異性靶向編輯。」

Peranteau說，將來，我們可以開發一種在在遺傳起源上糾正異常的微創手術。

倫理爭議

自從賀建奎將CRISPR技術應用於人類胚胎，誕生了世界上第一個基因編輯嬰兒以來，使用CRISPR在出生前編輯基因就是一個倫理漩渦點。

但Peranteau認為，早期胚胎編輯與中期到晚期妊娠編輯胎兒不同，而且他和他的研究團隊對小鼠的卵巢和精子分析表明，並沒有看到生殖系編輯發生。這種編輯不會遺傳給後代，這是第一個主要區別。

另一個主要區別是，該研究胎兒編輯發生在子宮內，而早期胚胎編輯方法是在體外編輯，然後植入。

當然，Peranteau也意識到，任何形式的胎兒干預會對母親有潛在的風險，所以研究團隊需要進一步優化注射技術和載體傳遞方式，以避免與母體接觸。他強調，小鼠的肝臟以及肺部結果只能提供一個概念證明，需要進行更多的動物模型試驗，測試不同的CRISPR傳遞技術，然後才能將該技術轉化為人體試驗。

但總的來說，通過一定的技術手段，在出生前治癒或減輕病程，對一些先天性或難治癒的疾病，特別是像這種嚴重影響生存的肺病，這確實是一個好消息。不過，距離真正應用於人類，我們還有很長的路要走。

End

參考資料：

[1] CRISPR edits out a deadly lung disease in mice before birth

[2] Mice Gene-Edited While Still in the Womb

[3] In utero gene editing for monogenic lung disease

本文系生物探索原創，歡迎個人轉發分享。其他任何媒體、網站如需轉載，須在正文前註明來源生物探索。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！