科學家首次利用CRISPR基因編輯成功治療發育完全的活體哺乳動物體內的遺傳疾病。編輯是科學家透過刪除和替換 DNA 的各個組成部分來有效重寫生物體遺傳密碼的過程。
在這項研究中，美國研究人員使用 CRISPR 治療成年小鼠模型杜氏肌肉營養不良症，透過非致病性的方式將基因編輯系統直接傳遞到受影響的組織稱為腺相關病毒，或 AAV。
“最近關於使用 CRISPR 糾正人類胚胎基因突變的討論理所當然地引起了人們對這種方法的倫理影響的極大關注，”查爾斯·格斯巴赫說杜克大學生物醫學工程師。 「但使用 CRISPR 來糾正患者受影響組織中的基因突變並沒有引起爭議。這些研究表明了一條可行的道路，但仍有大量工作要做。”
杜氏肌肉營養不良症 (DMD) 是一種罕見的肌肉營養不良症，約 5,000 名男性中就有一人受到影響。 這種疾病是由基因突變引起的，會損害人體的生產能力抗肌肉營養不良蛋白，連接肌肉纖維和周圍組織的蛋白質鏈。 沒有蛋白質的支持，體內的肌肉就會開始退化。
大多數受 DMD 影響的男性在 10 歲時就開始坐輪椅，許多人活不過 20 或 30 歲。
雖然研究人員之前曾使用電震動在培養細胞中傳遞 CRISPR，但這種方法對於活體患者來說是不可能的。 幸運的是，還有其他方法可以接近。
“基因編輯的一個主要障礙是交付。我們知道某些疾病需要修復哪些基因，但將基因編輯工具送到需要的地方是一個巨大的挑戰。”克里斯尼爾森說，研究人員之一。 「我們現在要做的最好方法就是利用，因為它們花了數十億年的時間進化來弄清楚如何將自己的病毒基因引入細胞。
為了將病毒重新用作基因治療的傳遞載體，研究人員取出病毒中的任何有害或複製基因，並將他們想要應用於患者組織的治療基因插入其中。
在這項研究中，研究人員在小鼠模型上進行了這項技術，該小鼠模型的肌肉營養不良蛋白基因的蛋白質編碼區（稱為外顯子）發生了衰弱突變，導致該基因無法產生蛋白質。
研究小組對 CRISPR 系統進行了編程，以切除這個功能失調的外顯子，促使人體的自然修復系統將剩餘的基因重新縫合在一起，從而創建一個縮短但現在具有功能的基因版本。
研究人員首先對該技術進行了實驗，將療法直接傳遞到成年小鼠的腿部肌肉。 當他們發現腿部肌肉因為新的功能性抗肌萎縮蛋白而恢復了力量後，他們將 CRISPR/AAV 組合注射到動物的血液中。 這導致了全身其他肌肉（包括心臟）的肌肉營養不良蛋白的部分校正？ 這很重要，因為心臟衰竭是 DMD 患者死亡的常見原因。
雖然現在還處於早期階段，而且要讓這種方法用於修復活人的遺傳疾病還有很長的路要走，但參與研究的研究人員相信他們的發現，這些發現發表在科學，確實會幫助我們達到這一點。
“要將其轉化為人類療法並證明安全性，仍有大量工作要做，”格斯巴赫說。 「但我們第一次實驗的這些結果非常令人興奮。從這裡開始，我們將優化輸送系統，在更嚴重的 DMD 模型中評估該方法，並評估大型動物的效率和安全性，最終目標是進入」。
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