醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是否為臨床crispr基因編輯的到來做好了準(zhǔn)備？

?crispr-cas9能夠以多個重要的方式來潛在地轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，首先該技術(shù)能夠幫助科學(xué)家們對多種哺乳動物機(jī)體中的基因進(jìn)行“裁剪”來產(chǎn)生用于研究人類健康和疾病發(fā)生的模型，此前科學(xué)家僅能夠在小鼠機(jī)體中使用該技術(shù)，但基因編輯技術(shù)使得他們能夠更加精準(zhǔn)地修飾幾乎所有哺乳動物機(jī)體的基因組。由于豬的心臟或者猴子的大腦更類似于人類機(jī)體中相應(yīng)的器官，這或許就能夠幫助研究者通過研究來理解心臟病和多種精神疾病發(fā)生背后的遺傳基礎(chǔ)和分子機(jī)制，但這往往也是具有一定的爭議性，因為很多人反對對靈長類動物進(jìn)行實驗操作。基因編輯影響醫(yī)學(xué)進(jìn)展的另一種方式就是通過促進(jìn)對人類細(xì)胞生理學(xué)和病理學(xué)過程的研究，利用基因編輯技術(shù)在體外準(zhǔn)確地操作人類細(xì)胞的基因組，就能夠幫助我們鑒別出參與參與正常人類生理學(xué)過程以及多種人類疾病發(fā)生的關(guān)鍵基因，筆者在他最近新出版的一本名為“redesigning?life：?how?genome?editing?will?transform?the?world”的書中探討了crispr-cas9基因編輯技術(shù)的應(yīng)用和轉(zhuǎn)化。當(dāng)然一項讓科學(xué)家們非常感興趣的發(fā)展就是基因編輯技術(shù)和干細(xì)胞技術(shù)的合集，多潛能干細(xì)胞(pluripotent?stem?cells)有潛力發(fā)育為任何類型的細(xì)胞，其能夠以胚胎干細(xì)胞（es）的方式從人類胚胎中分離出來，或者通過激活成體細(xì)胞的特殊基因來產(chǎn)生誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（ipscs）。 近日有科學(xué)家誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞使其發(fā)育成為類器官，類器官是一種類似機(jī)體組織的結(jié)構(gòu)，比如類似于機(jī)體眼睛、腸道、腎臟、胰腺、前列腺、肺部、乳腺，甚至大腦等組織，而基因編輯技術(shù)就使得科學(xué)家們對類器官操作成為了可能，這就能夠幫助研究者更加深入地理解人類胚胎發(fā)育的奧秘，并且也能夠幫助研究者開發(fā)研究疾病的模型以及藥物篩選平臺。來自威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員su-chun?zhang今年夏天就在一份聲明中指出，人類干細(xì)胞和基因編輯技術(shù)聯(lián)姻將能夠給科學(xué)界帶來革命性的變革；而來自加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)界pablo?ross帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊通過研究則發(fā)現(xiàn)，利用crispr-cas9技術(shù)就能夠?qū)ωi胚胎進(jìn)行編輯從而使豬長出胰腺。將人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞注入胚胎中就能夠促進(jìn)這種初步人類胰腺組織的生長，ross告訴bbc，我們希望這種豬的胚胎能夠正常發(fā)育，但胰腺幾乎完全由人類細(xì)胞產(chǎn)生，而且其也能夠很好地應(yīng)用于患者的胰腺移植。 對干細(xì)胞進(jìn)行工程化操作來產(chǎn)生能夠用作器官移植的人類器官是基因編輯的一個潛在方向，另外一個方向就是利用該技術(shù)來糾正隱藏在多種人類疾病背后的遺傳缺失；近日就有研究表明，利用基因編輯技術(shù)就能夠修復(fù)編碼肌營養(yǎng)不良蛋白和亨廷頓蛋白基因的缺失，而這兩種蛋白往往能夠誘發(fā)杜氏肌營養(yǎng)不良和亨廷頓氏癥；基于能夠?qū)游镞M(jìn)行成功研究和試驗，美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)就為臨床試驗亮了綠燈，鼓勵科學(xué)家們利用基因編輯技術(shù)來治療癌癥，同時科學(xué)家們也考慮利用基于crispr的療法來治療一系列的遺傳性失明。目前部分crispr應(yīng)用進(jìn)入到臨床仍然存在一定的爭議，當(dāng)然就有科學(xué)家們對于基因療法的潛在風(fēng)險展開了激烈地辯論，美國西北大學(xué)的生物論理學(xué)家laurie?zoloth近日就告訴nature雜志，任何在人類中第一次使用的方法我們都必須格外小心，當(dāng)然科學(xué)家們非常關(guān)心的問題就是是否基因編輯能夠足夠準(zhǔn)確地靶向作用基因缺失位置，同時還不會產(chǎn)生對基因組其它位置的不利脫靶效應(yīng)，是否引入人類細(xì)胞，比如將誘導(dǎo)多能干細(xì)胞引入到豬體內(nèi)，能夠影響宿主的大腦發(fā)育或者產(chǎn)生其它副作用，抑或者是在受體動物體內(nèi)產(chǎn)生脫靶效應(yīng)；來自斯坦福大學(xué)的研究者mildred?cho則認(rèn)為，對動物的研究截止到目前為止僅僅需要進(jìn)行臨床研究即可，當(dāng)然通常情況下我們都很想為了我們的信仰大干一場。?