基因編輯技術成功治愈遺傳性肌肉營養不良

　　如今十分熱的基因組編輯工具-CRISPR又取得了一項新的成就：研究者們利用這工具治愈小小鼠的多種肌肉營養障礙癥。三個研究組最近發表在《science》雜志上的文章表明，他們利用CRISPR技術敲除了患有Duchenne muscular dystrophy癥狀的小鼠基因組中的一個有缺陷的基因，使得小鼠能夠表達關鍵的一類肌肉蛋白。這項結果標志著首次利用CRISPR對動物成體進行全身性的基因敲除，并治療遺傳性疾病的成功。

　　DMD（Duchenne muscular dystrophy）是主要影響男性的一類疾病，由表達dystrophin蛋白的基因受損引發。Dystrophin蛋白能夠增強與保護肌纖維，當dystrophin蛋白缺失時，骨骼肌與心肌將會發生退化。患有DMD癥狀的患者經常需要做輪椅，利用呼吸機輔助呼吸，并最終死去，壽命一般在25歲。這一罕見的疾病主要是由該基因第79號外顯子中DNA的缺失或病變引發。

　　至今研究者們仍未找到有效的治療這一疾病的方案，向病變組織植入足量的健康肌肉干細胞進行再生治療看上去十分困難；而常規的基因療法，即利用病毒載體將完整的基因導入并代替原有的受損基因也不可行，因為該基因片段過大。一些基因治療專家們希望設計一段"微型化"的dystrophin基因，即在保留該基因功能的基礎上盡量的縮減體積，從而便于導入。一些制藥公司也在開發相關藥物，使得在轉錄過程中轉錄機器能夠跳過受損的部位，從而編碼出雖然不完整，但是仍具備一定功能的dystrophin蛋白。然而，有益這類藥物具有明顯的副作用，至今沒能通過臨床試驗。

　　如今，CRISPR排上了用場，這一技術剛剛獲得了2015年《Science》雜志年度突破技術。原理上，通過一節RNA將一類名叫CAS9的酶移動到基因組的特定位置，之后該酶能夠將特定的DNA片段切掉，之后，細胞通過損傷修復機制將斷裂的DNA鏈連接，或者利用DNA模板創造新的序列。科學家們已經利用CRISPR修正了許多遺傳突變并成功治愈了小鼠的一類肝臟疾病。就在去年，研究者們利用CRISPR成功修復了小鼠胚胎中的dystrophin基因缺陷。

　　但利用CRISPR進行人體全身性的DMD治療還是不現實：由于人類成熟的肌肉細胞不會分裂，因此也就不會具有DNA修復機器的存在，然而CRISPR可以切除出錯的外顯子序列，因此在轉錄過程中可以跳過這部分受損的部位，最終編碼得到較短，但保留功能的dystrophin蛋白，與之前藥物公司的基本理念一致。

　　如今，三個研究組已經完成了相關工作，來自西南醫學中心的Chengzu Long等人利用腺病毒將CRISPA RNA以及cas9導入肌肉細胞中切除有缺陷的DNA片段，治療后小鼠能夠產生較短版本的dystrophin 蛋白；來自杜克大學的生物醫學工程師Charles Gersbach等人以及哈佛大學Amy Wagers 與MIT張鋒合作研究組均報道了相似的結果。