据《卫报》、BBC等媒体12月11日报道,英国科学家利用一种基因编辑疗法——碱基编辑,治疗了一名13岁的T细胞白血病年轻患者。这项技术的应用在世界上尚属首次-
科学家给来自英国莱斯特的女孩艾丽夏注射了通过碱基编辑技术“修改”的T细胞。六个月后,艾丽夏的癌细胞数量为零。
T细胞白血病是一种由称为T细胞的白细胞缺陷引起的癌症。这些白细胞不能正常发育,生长过快,干扰了体内血细胞的生长。标准治疗包括骨髓移植和化疗,但在艾丽夏的病例中,这些传统方案不起作用。
碱基编辑是如何杀死癌细胞的?科学家已经改造了捐赠者的健康T细胞:
第一个碱基编辑禁用T细胞靶向机制,并从捐献的细胞中去除受体,以避免排斥反应;
第二次碱基编辑去除了所有T细胞上的化学标签“CD7”,这样工程化的细胞最终就不会互相破坏;
第三个碱基编辑去除了T细胞上的化学标记物“CD52”,它可以防止细胞被化疗药物杀死;
最后,加入一种受体,使细胞能够识别白血病T细胞。
如果这种治疗有效,艾丽夏的免疫系统,包括T细胞,将通过第二次骨髓移植重建。
现在,治疗过艾丽夏的伦敦大奥蒙德街儿童医院的团队正准备再招募10名对传统疗法没有反应的T细胞白血病患者进行进一步的试验。如果再次成功,碱基编辑细胞有望用于其他类型的白血病和其他疾病的患者。
更高效更安全被视为下一代基因编辑技术。
基因治疗已经成长为一个年近百亿美元的巨大市场,开始颠覆癌症、病毒感染、遗传病等领域,成为最受关注的医药领域之一。
而基因编辑技术有多种路径,CRISPR/Cas9技术是目前最火的基因编辑技术。但越来越多的研究发现,CRISPR/Cas9技术导致的DNA双链断裂修复很难实现高效稳定的单碱基编辑,DNA双链断裂会导致细胞凋亡、染色体丢失等不可避免的毒副作用。
医学界呼唤更高效、更安全的编辑方案,碱基编辑应运而生,被视为下一代基因编辑技术。与现有的其他基因编辑技术相比,它更加精确,可以编辑和修改DNA或RNA上的特定碱基对。与CRISPR基因编辑工具相比,碱基编辑的主要优势在于无需切割DNA双链即可完成编辑,激活DNA损伤反应通路的水平也很低,从而大大提高了碱基编辑治疗的安全性。
目前,基础编辑工具的发展已处于成熟阶段,新的突破层出不穷。据科技创新板日报不完全统计,6月以来,国内多家公司和研究团队公布了相关研究进展:
11月,邦耀生物宣布,在华东师范大学李大力教授、刘教授团队和北京大学易成奇课题组的合作下,发现了一种新的高精度胞嘧啶碱基编辑系统,这种技术可以大大提高基因编辑的准确性和安全性。
7月,正序生物科学创始人团队打造的变体碱基编辑系统tBE正式获得美国专利商标局(USPTO)授权,成为中国自主研发的首个拥有海外专利授权的碱基编辑工具。
6月,中科院天津工业生物技术研究所毕昌浩、张学理研究员在实现单碱基精确编辑方面取得重要进展。
正如上海科技大学基因编辑中心主任、正序列生物学联合创始人陈嘉此前所说,未来几年,有望看到各类碱基编辑系统在血液科、眼科、肝脏、神经系统等遗传性疾病/罕见病领域发挥全部潜力。