孕妈咪好帮手 产前羊水晶片精准降低异常胎儿出生产前基因晶片好重要 宝宝健康由你守护精准医疗大跃进 基因检测的生活化应用降低家族癌症风险的保护伞
一项新的基因疗法将永久改变DNA，即便这项疗法无法挽救可能的基因编辑错误，却也提供了一项解决目前无法治愈的各式疾病的机会。科学家首次尝试直接在人体内进行基因编辑，希望可以借由永久改变患者的DNA来大胆尝试解决不可治愈的疾病。
精准编辑基因并置入正确位置 新疗法助罕见疾病患者
2017 年底，美国加州一名患有罕见疾病亨特氏综合症 (Hunter Syndrome) 的 44岁的男子 Brian Madeux 在静脉注射了数十亿个遗传工具与矫正基因，以便精准的切割他的DNA。在过去，科学家已常在实验室中编辑基因改变人体细胞，然后将它们送回人体中。也有与基因编辑无关的基因疗法，但是这些疗法只能用来治疗少数几种疾病。有一些疗法的效果效期并不长，而有一些疗法不仅无法控制基因在DNA中插入的位置，还可能导致各种衍生疾病像是癌症。
但是这一次的遗传修补在体内精确地进行，就像派一位微整形外科医生将基因放在正确的位置，「切开你的DNA，接着打它，插入一个基因，缝合它，最后无痕修补」。加州 Sangamo Therapeutics 公司总裁Sandy Macrae博士表示该公司正在测试治疗两种代谢疾病和血友病的疗法， 「这项基因疗法将成为你DNA的一部分，并在你随后的一生中存在。」这也意味着无法基因编辑错误的不可逆。
经过基因治疗 缺乏之酵素酶得以合成发挥正常功能
全球罹患这些罕见疾病的人口可能少于一万人，其中许多人极为年轻就病逝了。以Madeux为例，这种亨特氏综合症在基因中缺乏降解某些碳水化合物的酶，造成代谢物累积在人体内，并对人体形成伤害。基因治疗后，矫正基因可以指导细胞合成所需的酶，发挥正常功能。患者经常出现感冒、耳部感染、脸部畸形、听力丧失、心脏问题、呼吸困难、皮肤和眼部疾病、骨骼和关节、肠道和大脑认知状况等等一系列症状。计画将患者纳入这项研究的美国明尼苏达大学遗传学专家Chester Whitley博士说：「许多人罹患这类罕病的患者终身受制于轮椅里，终生仰赖父母直到死亡。」
虽然这无法改变疾病已经对身体造成的伤害，但能阻止病情继续恶化。矫正基因将一直留存在 Madeux 体内，发挥应有的功能。这项研究将召集30名成年人来测试安全性，并希望最终可以应用在幼小的孩童身上，以用来预防还没发生的严重疾病伤害。
切割DNA并允许新的基因插入 发挥矫正功能
基因编辑工具Crispr-Cas9近来引起了很多关注，但本研究使用了一种称为锌指核酸酶(zinc finger nucleases) 的工具。它们像分子剪刀一样寻找和切割特定的DNA片段。整个治疗过程分为三个部 分：新基因和两个锌指蛋白。每个部分的DNA引导指令都储存在一种改造过病毒中，该病毒已被改变为不具感染力，而只有将它们运送载体的功能，用来将基因编辑所需要的工具送入人体内。在这个案例中，Madeux是借由静脉注射接收这些拷贝的。到达肝脏之后，细胞会利用病毒内的指令，来产生必要的工具，并且以之切割DNA，并且允许新的基因插入。随后插入的矫正基因会发挥功能，指导细胞制造患者缺乏的酶。Madeux的医师兼研究负责人Paul Harmatz博士说，只有1％的肝细胞需要纠正才能成功治疗这种疾病。
基因疗法安全性争议排除后 可望为更多患者带来新希望
基因疗法早期曾产生安全性的争议，例如病毒载体引发的免疫反应问题 ，不过这次Madeux的治疗在实验中是被证明安全无虞。第二个引人不安的原因是，插入一个基因会对原有其他基因带来无法预料的影响，例如在试图治愈罕见免疫系统紊乱称为气泡男孩疾病(bubble boy disease) 的基因治疗试验中就是这种情况。几个患者后来发展为白血病，因为新的基因激发了其他癌症基因。所以这取决于新基因的插入位点。如果可以准确引导并控制新基因插入正确的位点，就不会造成负面影响。
第三个担忧是载体病毒是否会携带新基因到达目标之外的身体部位，如心脏，甚至进入卵子或 *** ，并且引响下一代。但是医师表示由于遗传保护机制，只有在肝脏细胞内才会插入新基因，就像只在某些条件下才会发芽的种子一样。Madeux 在加利福尼亚奥克兰医院接受了治疗，治疗效果的迹象将于一个月后出现，三个月后将测试确认疗效。如果这项疗法成功了，这种新的技术将会为基因治疗领域带来长足的进展。作为首位接受在体基因治疗的人类，Madeux 感到充满希望。虽然这无法改变疾病已经对身体造成的伤害，但能阻止病情继续恶化。矫正基因将一直留存在 Madeux 体内，发挥应有的功能。如果这项治疗成功，它将大大促进基因治疗领域的发展。由于新基因的插入位点可以准确控制，治疗的安全性和效果都会提高。如果将治疗扩展到其他遗传疾病，将为更多患者带来希望。
参考文献
theguardian/science/2017/nov/15/scientists-make-first-ever-attempt-at-gene-editing-inside-the-body
话题： 基因疗法, 基因编辑10月7日，2020年，诺贝尔化学奖在瑞典正式揭晓。法国科学家埃玛纽埃勒?沙尔庞捷（Emmanuelle Charpentier）和美国科学家珍妮弗?安妮?道德纳（Jennifer A. Doudna）一起荣获了这一奖项，原因是她们证明了CRISPR-Cas9基因剪刀的准确和有效性。
一、2020年诺贝尔化学奖当地时间10月7日，法国科学家埃玛纽埃勒?沙尔庞捷和美国科学家珍妮弗?安妮?道德纳获得诺贝尔化学奖。获奖理由是，她们开发了一种基因组编辑的方法，证明了基因修饰方法的有用性，说明基因剪刀CRISPR-Cas9对医学、生物制造等方面有着不一般的效果。这两位科学家均是女性，沙尔庞捷于1968年出生，道德纳于1964年出生。
二、基因编辑所谓基因编辑技术，是指一种新兴的、能对生物体基因组特定的目标基因进行修饰的基因工程技术。今年诺贝尔化学奖得奖人就是因为证明了基因编辑技术的有效性才获此殊荣。很多细菌在其细胞里有一种免疫系统叫做?CRISPR-Cas?，它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它。在CRISPR-Cas系统中，有一种叫做CRISPR-Cas9的蛋白质，她们证明了CRISPR-Cas9基因剪刀的准确性，可以有效寻找并消除病毒对生物体的影响。
三、基因编辑的技术应用与发展基因编辑技术在基因工程中显示出了巨大的潜力，因为它可以高效率地进行定点基因组编辑拼接，有效应用于生命科学的很多领域。例如2019年8月，美国科学家借助该技术制造出了第一种经过基因编辑的爬行动物?一种白色小蜥蜴。此外，利用这种技术可以有针对性地解决白化病患者的视力问题。
亲爱的读者朋友们，你们对基因编辑技术有哪些了解呢？