科學(xué)和健康新聞的追隨者，特別是那些患有絕癥的人，可能會得到這樣一種印象：一個(gè)新的，無疾病的時(shí)代即將來臨 - 這一想法在健康科學(xué)的最新流行語中更為明顯， CRISPR。

利用這種基因工程的工具，科學(xué)家可以編輯基因組 - 即改變生物體DNA中包含的數(shù)萬個(gè)基因。使用CRISPR，科學(xué)家可能有能力去除或糾正導(dǎo)致疾病的基因或插入可以在理論上治愈疾病(包括癌癥)的新基因。

但該技術(shù)帶來了潛在的好處和風(fēng)險(xiǎn)。

本月發(fā)表的兩項(xiàng)重要的CRISPR研究強(qiáng)調(diào)了這一承諾和關(guān)注點(diǎn)。第一個(gè)是由加州大學(xué)舊金山分校(UCSF)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的多學(xué)院團(tuán)隊(duì)發(fā)表在“自然”雜志上，他們揭示了一種使用CRISPR進(jìn)行基因組更新的更有效的新方法。這種利用電場的方法得到了生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)的廣泛贊譽(yù)，正如許多新聞報(bào)道所傳達(dá)的那樣。

在第二項(xiàng)研究中，由艾倫·布拉德利在惠康桑格研究所在英國的實(shí)驗(yàn)室，發(fā)表幾天后，在Nature Biotechnology雜志，建議CRISPR基因編輯可以做的比認(rèn)為科學(xué)家們更多的傷害。

發(fā)生什么了?科學(xué)家與實(shí)際使用CRISPR有效治療癌癥有多接近?

CRISPR變得更加清爽

CRISPR 是基因工程領(lǐng)域已有40年歷史的眾多工具之一，于2012年風(fēng)靡全球。該技術(shù)在編輯基因組方面提供了前所未有的精確度 - 即打開一條DNA并糾正輸入的錯(cuò)誤遺傳密碼。CRISPR不是第一種編輯基因的方法，但它似乎是迄今為止最精確的方法。

以下是它的工作原理：CRISPRs，是聚集的有規(guī)律的間隔短回文重復(fù)的短片(不用擔(dān)心 - 大多數(shù)科學(xué)家不記得這一點(diǎn))，是在細(xì)菌和其他微生物中發(fā)現(xiàn)的DNA片段。這些微生物使用CRISPR來發(fā)現(xiàn)和去除侵入其基因組的病毒DNA。這是一個(gè)主機(jī)防御系統(tǒng)。CRISPR和相關(guān)蛋白，例如Cas9，基本上可以剪掉病毒DNA并修補(bǔ)。

該技術(shù)剛剛進(jìn)入臨床應(yīng)用領(lǐng)域，仍然只有少數(shù)接受治療的患者從2017年開始。然而，現(xiàn)在使用CRISPR - 廣泛而且非常成功 - 用于創(chuàng)建具有關(guān)鍵遺傳的實(shí)驗(yàn)室動物和細(xì)胞系幫助科學(xué)家更好地研究人類疾病的特征。

在這方面，CRISPR承諾的一部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“以一種沒有人認(rèn)為可能的方式真正推進(jìn)生物醫(yī)學(xué)研究的前景”，西雅圖Altius生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所副所長Fyodor Urnov說。使用CRISPR和其他方法在實(shí)驗(yàn)室中編輯人類基因。

至于另一個(gè)承諾，臨床應(yīng)用，“有真正的好消息，”Urnov告訴Live Science。

CRISPR進(jìn)展 - 和陷阱

為了使CRISPR起作用，短鏈?zhǔn)紫刃枰M(jìn)入發(fā)現(xiàn)DNA的細(xì)胞核。為了在那里運(yùn)輸CRISPR，科學(xué)家們使用經(jīng)過改進(jìn)的病毒，這是一種數(shù)十年前的傳遞方 這些無害的病毒侵入細(xì)胞，因?yàn)樗鼈儾粫@樣做，并存放包裝。但是，為臨床使用大量制造這些病毒可能需要數(shù)月或一年，重癥患者通常沒有那么久等待。

這就是為什么新的自然文章引起了這種興奮和贊揚(yáng)。在這項(xiàng)工作中，科學(xué)家使用電刺激而不是病毒將遺傳物質(zhì)運(yùn)送到細(xì)胞核中。這被稱為“電穿孔”，它將過程縮短到幾周。該方法可以大大加快研究工作。

但另一項(xiàng)新的研究雖然沒有提及有關(guān)電刺激的研究，但警告說，CRISPR仍然充滿了危險(xiǎn)。研究人員說，這項(xiàng)技術(shù)可以改變科學(xué)家們所知道的DNA的更多部分，包括那些遠(yuǎn)離CRISPR靶向區(qū)域的部分。

研究人員寫道， 簡而言之，CRISPR可以剪斷太多，并且根據(jù)被剪斷的內(nèi)容，這種不準(zhǔn)確性可能會帶來麻煩。例如，使用CRISPR的科學(xué)家可能無意中切斷了癌癥抑制基因。

英國Wellcome Sanger研究所的研究生Michael Kosicki告訴Live Science，無論使用何種輪渡機(jī)制，無論是電穿孔還是病毒載體，這些錯(cuò)誤都可能發(fā)生。

但是沒有參與這兩項(xiàng)研究的烏爾諾夫說，他告誡不要從第二篇論文中得出廣泛的結(jié)論。他說，該研究使用的是小鼠細(xì)胞，而不是臨床級人類細(xì)胞，并且沒有使用工程用于臨床的CRISPR-Cas9菌株。他補(bǔ)充說，你無法比較小鼠DNA中看到的脫靶切割與人類研究中可能發(fā)生的情況。

Urnov說，在美國和歐洲，如果沒有通過“嚴(yán)格的安全審查”，就不會開始臨床試驗(yàn)。

有兩個(gè)主要的安全問題：1)確保遺傳變異正確，不破壞其他區(qū)域，第二項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)的危險(xiǎn)和2)確保感興趣的遺傳變化，即使做得正確，也是安全的，它的改動或移除沒有不可預(yù)見的后果。

癌癥患者需要知道什么

CRISPR有可能徹底改變癌癥治療，主要是在免疫治療領(lǐng)域。在癌癥免疫療法中，該治療通過基因工程設(shè)計(jì)稱為T細(xì)胞的免疫細(xì)胞，以發(fā)現(xiàn)并殺死癌細(xì)胞，就好像它們是感冒病毒一樣。2017年，美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)了兩種用于免疫療法的藥物，稱為嵌合抗原受體(CAR-T)免疫療法。然而，兩種治療都沒有涉及CRISPR。

但是全世界的醫(yī)生都在使用傳統(tǒng)的免疫療法和新的CRISPR技術(shù)來增加他們可以可靠治療的癌癥類型的數(shù)量，盡管都處于初步實(shí)驗(yàn)水平。

如果您是癌癥患者，您首先需要意識到的是，您不一定非需要這些實(shí)驗(yàn)性治療。如果你確實(shí)需要，那就意味著常規(guī)治療 - 化療，放療和手術(shù) - 都失敗了。[ 7癌癥治療的副作用，以及如何應(yīng)對它們 ]

癌癥患者必須了解的第二件事是實(shí)驗(yàn)性的CRISPR治療是實(shí)驗(yàn)性的，并且對許多人來說是不可用的。這些治療主要在研究醫(yī)院提供，并不適用于大多數(shù)患者。這些環(huán)境中的醫(yī)生正試圖弄清楚這些療法是否以及如何發(fā)揮作用，或者如何進(jìn)行調(diào)整，因此這些醫(yī)生需要招募具有明確癌癥類型的患者志愿者。

因此，這是一個(gè)關(guān)鍵問題：我們真的與CRISPR 治療癌癥有多接近?當(dāng)然，沒有專家可以肯定地說。Urnov表示，他相信CRISPR技術(shù)將在未來幾年內(nèi)為包括某些癌癥在內(nèi)的多種疾病帶來越來越多的治療方法。

加州大學(xué)舊金山分校的Alexander Marson博士是電穿孔研究的資深作者，他建議我們很快就會得到關(guān)于CRISPR癌癥應(yīng)用的答案。他的團(tuán)隊(duì)希望能夠治療那些患有自身免疫性疾病的兄弟姐妹，因?yàn)樗狈σ粋€(gè)名字。這些患者的T細(xì)胞已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中使用非病毒基因靶向方法進(jìn)行了校正。目標(biāo)是將糾正的細(xì)胞轉(zhuǎn)移回兒童中以治療他們的疾病。Marson告訴Live Science，開展臨床級矯正細(xì)胞，測試其安全性并尋求監(jiān)管部門的批準(zhǔn)仍然是重要的工作。

Marson和該團(tuán)隊(duì)的其他成員也正在與舊金山帕克癌癥免疫療法研究所合作，設(shè)計(jì)細(xì)胞來治療多種癌癥，因?yàn)镃RISPR介導(dǎo)的免疫細(xì)胞重編程可以在不依賴病毒的情況下有效地完成。