基因编辑:剪DNA的那把‘小剪刀’,现在已经能伸到病房里了?

前阵子刷到广州某三甲医院血液科医生的朋友圈,配的图是个扎羊角辫的小姑娘,举着个棒棒糖对着镜头笑。配文说这孩子从3岁确诊重型β地中海贫血开始,每个月要往医院跑两次输浓缩红细胞,前前后后输了快9年,上个月刚完成基因编辑治疗的随访,现在已经三个月没输血了,指标稳在正常范围里。

我当时盯着那张图看了快十分钟。

真的很神奇。

你想啊,之前要靠终身输血、排铁才能维持的病,现在就靠把她自己的造血干细胞抽出来,在体外修了一段出错的基因,输回去之后,她的身体自己就能生产正常的血红蛋白了。搁十年前,这就是科幻小说里才有的情节。

别再把它当成科幻片里的”定制婴儿”了

很多人一听到基因编辑,第一反应就是贺建奎当年那个被钉在耻辱柱上的事,再不然就是好莱坞片里那种有钱人砸钱定制高智商、高颜值后代的桥段。

其实真的差太远了。

现在全球范围内合法开展的基因编辑临床应用,100%是针对体细胞的改造——简单说,你改的就是患者身上已经存在的、某一类特定的细胞,比如造血干细胞、T细胞,这些改造的效果只会作用在患者本人身上,不会进入生殖细胞,更不会传给下一代。

就拿刚才说的地贫治疗来说,整个操作流程是:先从患者骨髓里分离出造血干细胞,在实验室里用编辑工具把导致地贫的那个出错的基因位点修正,再把这些经过修正的干细胞回输到患者体内。这些干细胞会在骨髓里定居、增殖,慢慢生产出功能正常的红细胞。整个过程,根本不会碰患者的卵子或者精子,更不会涉及到胚胎层面的操作。

体外编辑造血干细胞回输治疗流程示意图
体外编辑造血干细胞回输治疗流程示意图

说到这就得把红线讲透。现在全球所有主流国家的监管规则里,绝对不允许修改人类胚胎的生殖系基因并用于妊娠——也就是说,你哪怕是为了治病,把胚胎的基因改好了,也绝对不允许把这个胚胎移植到子宫里让它长成一个人。所有涉及胚胎基因编辑的研究,最多只能在实验室的培养环境里观察14天,之后必须按规定销毁。

真的不是我危言耸听,当年贺建奎的事为什么全行业都抵制?根本不是因为技术做不到,是他直接把改了基因的胚胎移植到了人体,让两个孩子生下来,把本来只该在实验室里的探索,直接变成了对两个活生生的人的不可逆实验。

那把能剪DNA的”小剪刀”,到底是怎么工作的

很多科普把CRISPR吹得神乎其神,其实你换个角度想就特别好懂。

我们的DNA就像一本厚达30亿字的生命说明书,每一个字就是一个碱基,写错一个字,可能就会导致整个说明书的功能出问题——比如那个导致地贫的基因,就是说明书里某一页的某一个字写错了,本来应该编码正常血红蛋白的序列,变成了一个会产生异常蛋白的序列。

最早的基因编辑工具是什么样的?就像你拿一把没有导航的大剪刀,要在30亿字的书里找到那一个写错的字,剪下来换掉。找字的过程要花好久,还经常剪错位置——本来要改第1234页的字,结果剪到了第9876页的正常基因上,这就是大家常说的脱靶效应。

现在大家用的CRISPR系统,本质上就是给这把剪刀装了个精准导航。那个和编辑系统结合的向导RNA,就是提前设计好的、和目标基因序列完全匹配的”地址标签”,它会带着剪刀精准找到DNA上那个要改的位点,”咔”一下把那段错的序列剪开,再让细胞自己的修复机制把正确的序列补上去。

我之前听一个做基础科研的朋友吐槽,说她刚读博那会,做一次基因编辑实验要跑整整三周,最后测序测出来,一半的剪切位点都偏到了完全不相关的基因段上,光排查脱靶的问题就耗了大半年。现在最新的编辑系统,脱靶率已经低到很多常规测序方法都检测不出来的程度。

CRISPR系统靶向剪切DNA特定位点示意图
CRISPR系统靶向剪切DNA特定位点示意图

说个很具象的对比:最早的基因编辑技术,找对目标位点的概率大概是千分之一,现在的新系统,找对的概率能到90%以上。这种精度的提升,才让基因编辑从实验室里的玩具,变成了能放到临床给患者治病的工具。你想啊,30亿字的书,要精准揪出那一个写错的字,之前的技术是什么精度,现在是什么精度,对吧?

别神化,也别妖魔化它

别神化,也别妖魔化它
别神化,也别妖魔化它

现在刷短视频的时候,经常能刷到两类极端的说法。一类是把基因编辑吹成包治百病的神药,说再过十年什么癌症、阿尔茨海默、衰老都能靠基因编辑搞定;另一类是把它当成洪水猛兽,说现在所有做基因编辑的研究都是在搞人体实验,迟早要搞出怪物来。

说实话,两边都不对。

先讲已经真刀真枪落地的:去年英国和美国先后批准了第一款基于CRISPR的基因编辑疗法,用来治疗镰刀型细胞贫血病和β地中海贫血,就是刚才开头说的那种,把患者的造血干细胞修好了再输回去。从现在公开的随访数据看,接受治疗的患者里,绝大多数已经摆脱了长期输血的依赖,正常生活上学。

那什么还在画饼?比如大家常说的用基因编辑治实体瘤,治神经退行性疾病,这些现在都还在早期临床阶段,离真正能给普通患者用,还有很长的距离。

哦对,这里必须提个醒:现在市面上所有打着”基因编辑抗衰””基因编辑美容”旗号的项目,全是坑。

真的,别信。

什么给你回输点编辑了长寿基因的干细胞,收你几十万上百万,本质上就是把十几年前的干细胞抗衰骗局,换了个基因编辑的新包装。正规的基因编辑临床应用,全是在有资质的三甲医院或者药企的临床实验中心做的,根本不会跑到什么美容机构、养生会所给你推销。

不过话说回来,这技术真的就没有风险吗?当然有。

之前有公开的临床随访数据提到,少数接受基因编辑治疗的患者,体内出现了经过编辑的造血干细胞的异常单克隆增殖——简单说,就是那个被我们修过的干细胞,在体内不受控制地长了起来,虽然目前还没有出现恶变的案例,但这也给所有研究者敲了警钟:我们对细胞改造之后的长期影响,认知还是太浅了。

很多人担心的”定制婴儿”的问题,其实现在的监管已经把卡得非常死了。你想啊,从技术层面说,现在改胚胎的基因,和改体细胞的基因,用的是同一套工具,为什么大家不允许改胚胎?因为改胚胎的影响是不可逆的——你改的不是一个人的基因,是这个人的子子孙孙的基因库。万一这个改造有什么长期的风险,那是要顺着血脉传好几代的。

红线在那摆着。

我们这代人能等到的基因编辑的未来,其实根本不是什么定制完美人类的科幻桥段。是更多像开头那个小姑娘一样,本来要一辈子被遗传病绑在病床上的人,能靠修一段自己的基因,像正常人一样跑、跳、上学、工作。

就这么简单。

作者|科技

排版|科技

审核|小准

免责声明:市场有风险,选择需谨慎!此文仅供参考,不作买卖依据。如有侵权请联系删除。
文章名称:基因编辑:剪DNA的那把‘小剪刀’,现在已经能伸到病房里了?
文章链接:https://m.lfdjt.com/p/keji/a/19224.html