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基因编辑——基因治疗的方式

发布时间:2022-09-22 14:33      浏览量:1416

对于由基因突变引起的疾病,一种简单的思考方式是替换致病基因或用健康基因补充身体。早在20世纪90年代,类似的治疗方法就被广泛使用。然而,在缺乏精确的基因编辑手册以及对病毒和其他载体研究不足的时代,由于免疫分级反应和靶点缺失导致癌症等重大事故频繁发生,基因治疗一度从高峰跌至低谷。随着基因编辑和病毒转染技术的成熟,基因治疗在过去十年里一直在升温,似乎是时候开花结果了。今天,有几种方法可以治疗基因突变引起的疾病。

1、体外编辑

由于体内的细胞发生变异,功能失调甚至癌变,一种简单的方法是“修复”体外的细胞,然后将其注入体内,以恢复最初受损的功能。最典型的例子是近年来流行的CAR-T技术(在体外用病毒转染T细胞,使其能够识别肿瘤表面的某些蛋白质),以及在体外编辑干细胞。

这种方法的优点是可以管理的。毕竟,编辑是在身体之外进行的。编辑后,可以对其进行过滤。如果交换得好,它可以在体内使用。如果交换不好,可以扔掉,不容易引起问题;缺点是,当发病机制复杂或研究不够深入时,效果一般。例如,CAR-T技术目前仅对血肿有效,因为血肿的微环境相对简单;干细胞治疗进展甚微的原因是干细胞相关疾病的微环境往往很复杂,干细胞输注体内后的转化不能发挥预期的作用。

2、体内无细胞DNA的表达

对于一些由缺乏三种特定蛋白质的基因突变引起的疾病(如Leber先天性黑蒙和血友病),直接的想法是将能够表达相关蛋白质的基因“播种”到体内,而不是“种”到基因组中,但在细胞质中自由表达。最典型的例子是几种批准的病毒转染基因疗法(如FDA批准的用于治疗遗传性眼病的基因药物“Luxturna”)。

这种方法的优点是相对安全。毕竟,改变基因组往往是不可逆转的,危险的偏离目标的后果加剧了(这就是为什么20世纪90年代末发生了许多死亡事件)。有两个主要缺点:一是无细胞病毒DNA可能仍然插入到正常基因组中,并且这种插入不是局部的和随机的;二是随着细胞分裂而逐渐消耗。与基因组中DNA分裂的稳定复制不同,它的治疗可能不会持久。

3、体内基因组编辑

这应该是最受期待的基因治疗方法,即使用基因编辑技术直接修改体内突变的靶DNA,消除致病基因,恢复身体功能。这种方法的优点是可以治愈这种疾病。例如,在亨特综合征或血友病A患者中,尿酸-2-硫酸酯酶(IDS)或凝血因子-8在体内没有正常表达。如果将IDS或八因子基因插入基因组,它可以终身正常表达;缺点是安全性是最大的疑问。

总的来说,基因编辑及其处理是未来生物领域最有前途的技术和最重要的发展趋势。它们的科学价值和商业价值是无限的,但与此同时,我们不应忽视目前存在的巨大担忧和局限性。常规有限稀释等方法需要多轮操作并结合多种方法来寻找和确认单克隆性,事倍功半。而莱德伯特(北京)生物科技有限公司Beacon可直接培养目标细胞,所见即所得,可确保每个 NanoPen 仅有 1 个细胞,自动移除可能存在的多细胞,从而一轮 Beacon 就轻松达到 99.5%的单克隆性,基因编辑技术将创造更多的奇迹,也将促进个性化医学的快速发展。。

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