近日科学家们报告,一种被称为CRISPR/Cas9的基因编辑技术修复了20%-40%来自镰状细胞病(sickle cell disease)患者的干细胞及祖细胞,可能为治疗该病提供新方法。
镰状细胞病是一组影响红细胞中输送氧气的血红蛋白分子的遗传病,镰状细胞贫血(Sickle cell anemia)是其中最严重的类型。帮助制造血红蛋白的基因中的单个突变,会使红细胞变成镰刀甚至月牙形状。这些细胞会过早死亡,导致贫血,还可能堆积在小血管中阻塞血流。
莱斯大学(Rice University)、贝勒医学院(Baylor College of Medicine)、德州儿童医院(Texas Children’s Hospital)和斯坦福大学(Stanford University)正在进行的研究致力于找到镰状细胞病的治疗方法。
“镰状细胞病是(干细胞DNA中的)β-珠蛋白基因发生突变导致的,”研究团队成员、莱斯大学生物工程师Gang Bao博士说道。
“我们的想法是修正那个特别的突变,这样修复后的干细胞就能分化为正常的血细胞,包括红细胞。这些细胞随后将成为健康血细胞,”他补充道。
在最近于德州奥斯汀召开的2018年美国科学促进会(AAS)年会上,Bao展示了评估CRISPR/Cas9能否修复该突变的测试结果。他的介绍标题为:“基于CRISPR/Cas9基因组编辑技术治疗镰状细胞病”(CRISPR/Cas9-Based Genome Editing for Treating Sickle Cell Disease)。
研究者们收集了携带CD34特定标志物的患者源性干细胞和祖细胞,随后利用CRISPR/Cas9编辑这些细胞,并使用定制的DNA模板来修复突变。
研究者们将这些经过改造的细胞注射到免疫系统存在缺陷的小鼠的骨髓中,并确定19周后还有多少(细胞)保留了编辑。“修复率是稳定的,这非常好,”Bao说道。
研究结果还表明,除了小的突变外,CRISPR/Cas9系统还会在患者细胞中引入大的改变,而这可能导致疾病。研究者们计划在下一篇论文中发布这些发现。
科学家们相信,总的来说,上述结果在寻找镰状细胞病疗法方面向前迈进了一步。接下来的步骤是优化该基因编辑系统,以消除脱靶效应并增加所修复细胞的百分比。
关于它们的临床意义,以及修复40%细胞是否足以治愈该病,Bao指出,还需要进行更多的研究工作。“我们想说‘是的’,”他说,“但我们确实还不清楚,我们希望通过最终的临床试验来了解这些问题。”
原文链接:CRISPR/Cas9 Gene Editing Shows Potential to Treat Sickle Cell Disease, Study Reports
翻译:刘东明
校审:曹文东/夏蓓
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