【讲座嘉宾】Qin Liu 
文字整理】麦妈
【语音整理】嘟嘟妈
【文字校对】清风霁月
【公众号编辑】风继续吹


【讲座内容】
基因编辑技术,我们可以通过取出病人的骨髓细胞以后,对他的骨髓里面的血干细胞进行基因编辑,把他原来的错译的一个基因编码改成一个正确的基因编码。改为正确以后,再把血干细胞输回到病人的身上,这个时候就可以达到用同源病人的一个正常的细胞来产生代替以前的镰刀样的血细胞。这种治疗方法是因为来自于病人自己本身的来源,所以说不存在免疫排斥反应。
下面的时间,我简单提一下遗传性的视网膜变性疾病,这个是眼科最常见的眼遗传性的疾病。目前来说我已经发现了大概有270个基因的错译可以造成这样的遗传性的视网膜疾病。
遗传性的视网膜变性,最常见的一种叫RP,视网膜色素变性。
通常有哪些体征呢?首先他会失去夜间视力,我们叫夜盲。
在做常规的眼底检查的时候,会发现他的眼底的视网膜会有很多的黑色的,像骨细胞一样的沉积在他的视网膜上。还有病人感觉到他的周边的视野会越来越小,在做检查的时候,你会发现他只能看见中间的视野,正常人的角度旁边会看不见。
右下角的这个图片就表示,在一个晚期的视网膜色素变性,我们叫做“管视”,他只能是一个很小很小的视野。“管视”的病人大概只有510度的视野范围,正常人是大概是120150度。
从组织结构学上面来说,最左边的是一个正常人的眼球。
最眼底部分,也就是像人的照相机的胶片一样的视网膜,这个视网膜在正中间一个地方的结构,我们叫做黄斑。
可以看到在中间的灰色的图上面,在黄斑区那里有一个凹,我们叫做中心凹,这下面视网膜是很厚的。
在视网膜色素变性的病人,他的中心凹里面还残留一些细胞,但是你看他周边的黑色的一条条的细胞已经消失了。在视网膜色素变性的人,主要是影响到两种类型的细胞,叫感光细胞,或者是叫视网膜上皮细胞。
对于视网膜色素变性一类遗传性疾病有什么治疗方法呢?
以前在基因治疗开发之前是没有任何治疗方法的。
目前来说,在于用病毒载体携带着正常基因,然后注射入到视网膜病人的这个视网膜里面的一个空间里面去,把这个病毒载体携带正常基因来表达以后,是一种治疗方法。
还有就是目前我们刚才提到的,用基因编辑技术来对病人的原位的错译基因进行编码,进行编辑,把它改变成正常的,或者是说敲除掉那些错位的基因。
我们实验室大概是在20152016年开始了这方面的研究工作,试图用CRISPR Cas9这样一个基因编辑技术,来治疗遗传性的视网膜疾病。
这是一篇文章,大概是在2017年底2018年初,在首期的《The CRISPR Journal》期刊上首发。你可以看到在左下角这样子的一个图形,这实际上是一个组织切片图,蓝色的代表疾病的细胞核,就是我们刚才说的有多少感光细胞的数量。右边有绿色的地方,代表着CRISPR Cas9基因编辑的系统进入了视网膜。
CRISPR基因编辑这样一个革命性的技术已经得到了快速的发展,应用非常广泛。目前它可以用来治疗我们刚才提到的眼盲。第一例CRISPR基因编辑的临床试验将在我们麻省眼耳医院进行,今年开始进行临床第一期试验,这也是首例CRISPR基因编辑技术应用于人类的疾病。
除了治疗遗传性疾病以外,CRISPR这个基因根据技术还可以用于治疗癌症,最主要的方法就是可以通过基因编辑来阻止癌细胞的增殖。还可以用于治疗艾滋病,常见的一个方法,就是它可以让病人对艾滋病的病毒不再疫感,或者是埃博拉这样的病毒不再疫感,敲除他的病毒的一些受体。
在农业方面也得到了广泛的应用,有各种各样新的编辑的技术去除一些不好的性状,还有在微生物方面、酵母方面都得到了广泛的应用,因为它是一个非常快速的而且很便宜的一种方式,可以很容易的去实现。
但是这个技术并不是说没有风险。目前它最大的风险,就是它有可能终止了一些品系,或者是品种,如果说他敲除一些性状,一些基因的话,一些性状在遗传库里面就可能丧失掉了。
还有一个在人类疾病的治疗方面最大的concern就是他的脱靶效应。就是说,它不仅仅作用于你的靶向的位点在人类基因组里面有一些相似序列,也可能成为他的靶向的位点,这样子有可能就影响一些本不需要去编辑的位点而造成的一些功能性的问题。
最后我简单的提一下关于基因编辑婴儿的事件。
在去年中国广州一位科学家贺建奎,他通过编辑人的胚胎细胞,这个胚胎细胞再重新植入到母体里面,生出了一对双胞胎女孩。
这个女孩的基因编辑的这个位点是在一个艾滋病病毒的受体,叫CCR5这样的受体上。通过编辑以后,婴儿女孩的受体不能够再感染艾滋病病毒,因为这个女孩的父亲是一个艾滋病病毒患者。
基因编辑技术既然这样的powerful,那么它会给人类会带来怎样的影响呢?
大家很关心这个话题,我可不可以通过编辑人类的基因来得到我们想要的性状?比方说让人变得更加的聪明,或者是说我表型需要一些性状,或者是说需要我的下一代变得更高,或者是说抵抗某些疾病,这些技术上是不是可以实现的呢?
最糟糕的一个情况,有可能发生不平等或者不公平的一个现象,就是说那些富有的,能够付得起编辑技术费用的一些人群,有可能就优先享受高科技带来的一些好处,或者是说能够让他们的下一代更加的健康、更加的聪明。
这个问题现在在伦理上有很大的争议,目前在全世界范围之内,对于胚胎进行编辑绝对是禁止的。
还有一个问题,CRISPR基因编辑技术到底能不能改变人的智力程度呢?
实际上是不可行的。我们刚才提到的遗传性疾病是单基因疾病,就是它的性状,他的得病还是不得病,只靠一个这样编码的,或者是说一个小的基因发生突变以后造成的一个性状的表现,造成疾病。
而在人类的智商方面,他不是单基因控制的,他是超过上千种基因来共同作用,形成的人的智商的。单基因的编辑是没有办法来实现改变人的智力的,这个在科学上本身就是行不通,或者说不可行的。
最后,欢迎大家踊跃的来谈谈你们对于基因编辑婴儿的事件,或者是对她将来的能力方面的一些不确定的因素发表你的意见。
【讲座问答】
1、 现在这个技术在麻省医院,病人要花多少钱?您提到的那个男孩眼睛手术,病人需要付费吗?
这项技术的试验还是处于临床前期试验阶段,还没有进入到使用。所以说还不存在病人花钱的事情。
那个男孩的手术是传统的基因治疗,就是提供正常基因,是需要花费的。目前医院和保险公司还有药商都是经过各种分段付费的方式,费用目前是85万美元。
2、 请问你们现在进行的CRISPR治视网膜的trail到第几期?
目前刚刚开始临床一期trail,用于治疗由CEP290基因突变引起的先天性黑朦性眼病。
3、 如果父母一方有近视眼,通过孩子得近视几率很高,这是否是因为遗传基因造成?基因编辑能否解决这个问题?如果可以,是要在胚胎的时候就进行编辑,还是说出生后不论年龄都可以进行重新编辑?
父母一方有近视,孩子得近视的几率是不是高。
近视分为两种:一个是有遗传性因素的,还有一个不是有遗传性因素的。目前已经发现有一些高度近视是绝对有遗传因素起作用的,已经找到了大概十来种基因突变是造成高度近视的,这样的病人他的下一代是会有得高度近视这样的倾向的。
其他的普通的近视,很多都是环境因素造成的,一些表遗传因素影响也有一定的作用,这样的孩子常规的一些包括户外活动,上面提到的一些方式都是起到很大的保护性的作用的。
对于有遗传因素的高度近视的病人,基因编辑技术能否起到治疗作用?就像其他的遗传性疾病一样,不管是普通的基因治疗或者是基因编辑技术,在理论上都是可以达到治疗效果的。这方面的研究也在不断进行着。
关于胚胎编辑的问题,我们刚才前面已经讨论过了,目前在全世界范围之内,胚胎编辑作为治疗的手段是不允许的。有一些进行胚胎编辑只适用于研究性的阶段来做一些实验,而不是真的用到病人身上,或者是说生出来这样的编辑的婴儿。
相对于胚胎编辑叫体细胞编辑,是在成人以后出生以后都是可以进行的,这存在着基因的转送问题,如何把基因编辑的这些component,就是说把它送达到具体的靶向细胞,这方面的技术还需要很大的研究。
4、 就是把正常基因送到了靶向细胞,那也是人体无数细胞的一个?如何改变其他细胞呢?
我们通常说的靶向细胞是指一类细胞,正常基因可以被控制在只在需要治疗的细胞中表达。载体转送方式可以是局部,比如眼部视网膜注射,或者是全身静脉给药,比如血液病。
5、 载体传送一批好的基因,到达目标区域,那类需要治疗的细胞?怎么制造出来一批好的基因呢?
病毒载体转送的正常基因,可以在靶细胞中长期表达,目前参加临床一期试验的那些病人已经长达七年了。
传统的基因治疗方法,即用载体传送正常基因,和基因编辑治疗方法的不同之处在于,前者可能需要重复给药,而后者是一次性终身治疗,因为从根本上纠正了原来的编码错误。而被纠正了的基因,就可以产生正常的蛋白,行使正常生理功能。这就是基因编辑治疗的强大之处。
6、 贺建奎做的胚胎基因编辑,是在双胞胎性染色体上做的吗?
是在胚胎极其早期进行编辑,CCR5基因是常染色体上的。
7、 基因被纠正的病人,他们的下一代就不会得同样的遗传病了吗?
细胞再复制的时候,遗传物质来自于致病基因已经纠正的细胞。还有很多靶向细胞是不再分裂的细胞,所以一旦编辑纠正,就是永久性的。
基因被纠正的病人,只对病人本人起作用。下一代是否遗传,要依靠早期胚胎基因检测来进行控制。比如对于显性遗传病,50%的机会胚胎是遗传的,早期胚胎检查可以检测到胚胎是否携带致病基因。
8、 请问青光眼有没有基因治疗的可能?
青光眼的基因研究目前已经有了很大进展,好几个致病基因已经被找到,用基因编辑治疗青光眼的研究已经在动物模型上取得很好的效果。
很多青光眼是多因素造成的,有很多风险基因,而不是直接单基因致病,所以基因治疗上要复杂得多。目前只是在动物实验阶段,还没有进入临床试验。
【讲座结束】
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