单一的DNA碱基的突变导致一种使人痛苦的疾病被称为镰刀型细胞性贫血病。研究人员已经为研究这种疾病超过65年，现在研究人员增加了CRISPR–Cas9基因编辑作为他们的武器。

本文10月12号发表在Science Translational Medicine上，研究人员报道成功纠正了小鼠的基因突变，尽管他们承认运用在人类身上还很遥远。该过程的效率在实际使用也稍低，通讯作者Jacob Corn，来自伯克利加利福尼亚大学的一位生物学家。

但最近取得的进步和其他方面影响已给Corn希望，第一次治疗镰刀型细胞贫血病可能只有几年之遥。“我们现在终于可以有一些路径从根本来治疗这个疾病，而不是通过表面症状，”他说。

每年世界上大约有25万个孩子出生伴有镰刀型细胞性贫血病。由于基因突变导致的血红细胞中携带氧的血红蛋白变形。可能导致血管堵塞，阻塞氧气的传送进而导致局部组织缺氧产生疼痛。

一个好办法

理论上，治愈的疾病方法似乎是明确的：纠正骨髓中造血干细胞的突变基因序列使其正常，这类疾病的病人从理论来说可以避免这个疾病。

“这是一个单碱基的改变，”Stuart Orkin说，达纳-法伯癌症研究所和马萨诸塞州波士顿儿童医院研究血液病的专家。“你可能会认为这是基因矫正的典型代表。”

但企业和专家们取得进展比较缓慢，甚至CRISPR Cas9所有它的易用性和实用性尚未完成研究。

研究人员可以针对Cas9酶或其他基因编辑酶来切除基因组的特定位点，但接下来会发生什么取决于细胞DNA自然修复过程。大多数情况下，修复过程会导致一点DNA缺失。一个单独的修复程序在剪切部位上插入一个新的序列。但这种校正因为不活跃所以很少发生。很少分裂的骨髓干细胞，这将是一个治疗镰刀型细胞贫血病的目标。

Corn和他的同事们找到了一种使修改突变基因更有效的方法。他们用一个短的DNA链携带镰状细胞修正基因序列和改造它，通过用Cas9酶切后剪切到DNA链防止其脱落。当人们将其用于治疗镰刀细胞，那么就能够减少患者的数量，该技术提高了治疗效率，他们可以使修复缺陷基因效率高达25%。

让人沮丧的事

该小组随后将这些编辑的细胞引入实验小鼠体内。在那里，他们的技术的效率下降：DNA缺失的细胞似乎比修正基因后的细胞更容易在小鼠中细胞增殖。在小鼠中，仅仅5%的移植、编辑的细胞产生的血红蛋白的正常状态的。

“我们需要找到一个最好减轻病人痛苦的阈值”Corn说，有些内科医生看到了Corn的数据，表示他们乐意将Corn的方法进行临床试验，但是corn表示现在这个方法还没有达到最好效应故而还不应该应用到人类。

“这项精确的基因编辑技术可以有利于研究员观察其他的基因编辑应用”，来自加利福尼亚州里士满Sangamo Biosciences的研究副总裁Michael Holmes说。但是这个还有一个明显的问题：尝试基因编辑的过程中会产生Cas9酶使得大量基因片段缺失，有些缺失的基因片段会导致产生不规则的血红蛋白，进而产生一种更严重的情况β-地中海贫血。

Sangamo也遇到过这种问题，Holmes表示，他们决定换一种不一样的方法，他们公司和数个这个领域专家用基因编辑来扰乱基因的表达，从而抑制胚胎血红蛋白的产生：这种血红蛋白在胎儿发育过程中表达以及阻碍镰刀型细胞贫血病的发生。通过胚胎血红蛋白产品，从而减少成年人中镰刀型血红蛋白的数量。

最新的CRISPR–Cas9研究结果表明将胚胎血红蛋白作为目标仍然是最安全的方法，Holmes说。“我们在寻找最有效最安全的基因治疗方法仍然有很长的路要走。”

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