基因編輯技術(shù)依然很火。對(duì)韓春雨教授的質(zhì)疑也好，對(duì)專(zhuān)利應(yīng)歸誰(shuí)所有的爭(zhēng)論也罷，都改變不了基因編輯技術(shù)快速發(fā)展的事實(shí)。近日《細(xì)胞通訊》雜志上的一篇科學(xué)論文，為基因編輯技術(shù)的發(fā)展再注一筆。一種新的基因編輯系統(tǒng)，幫助研究人員找到了可使人類(lèi)免疫細(xì)胞對(duì)抗艾滋病病毒（HIV）感染的基因變異。在人類(lèi)對(duì)抗艾滋病的漫長(zhǎng)征途中，基因編輯技術(shù)開(kāi)始發(fā)力。

此項(xiàng)成果歸屬于美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校及其附屬格萊斯頓研究所的研究人員。該團(tuán)隊(duì)使用CRISPR/Cas9技術(shù)，建立了一個(gè)高通量細(xì)胞編輯平臺(tái)，能夠測(cè)試不同基因變異對(duì)免疫細(xì)胞對(duì)抗HIV的影響。這無(wú)疑會(huì)推動(dòng)艾滋病的治療研究。

一線(xiàn)曙光，天然抵抗HIV人群

幾十年來(lái)，在科學(xué)家的不斷努力下，艾滋病研究取得巨大進(jìn)展，抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物在治療和控制HIV方面也取得了不錯(cuò)的效果。但時(shí)至今日，依然無(wú)法完全治愈艾滋病，每年都有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的人感染HIV。一旦病毒侵入患者的免疫系統(tǒng)，會(huì)深藏在細(xì)胞DNA中，現(xiàn)有技術(shù)手段無(wú)法檢測(cè)或摧毀它們，患者只能靠不斷服用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物維持生命。

然而，并不是每個(gè)人都很容易感染HIV，有些人的免疫細(xì)胞似乎對(duì)HIV具有天然抗性，這給處于迷茫中的科學(xué)家?guī)��?lái)一線(xiàn)曙光。他們希望，有朝一日能夠編輯HIV感染者的免疫系統(tǒng)，使其具有對(duì)抗HIV的能力。

為此，科學(xué)家們做了很多努力，對(duì)具有HIV抗性者的基因組進(jìn)行了大量測(cè)序，以求發(fā)現(xiàn)能對(duì)HIV免疫的基因變異。但有太多的基因變異涉及其中，有的變異會(huì)阻礙病毒入侵免疫細(xì)胞，有的則會(huì)對(duì)病毒操控細(xì)胞基因表達(dá)的能力造成影響。直到現(xiàn)在，科學(xué)家也沒(méi)有找到一種方法來(lái)測(cè)試到底是哪種變異賦予了人類(lèi)T細(xì)胞對(duì)抗HIV的能力。

CRISPR相助，創(chuàng)建抗HIV免疫細(xì)胞

T細(xì)胞是人體免疫系統(tǒng)中最主要的戰(zhàn)士，但它們卻很柔弱，在體外只能生存幾周。因此，對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行基因編輯不是一件容易的事。2015年，加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)院的微生物學(xué)和免疫學(xué)助理教授亞歷山大·馬森及同事，通過(guò)在試管中預(yù)制CRISPR機(jī)制，首次在人類(lèi)T細(xì)胞中進(jìn)行了精確的DNA序列替換，并將編輯過(guò)的基因添加到供體免疫細(xì)胞中。

在此次新研究中，研究人員對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了改良。他們發(fā)明了與T細(xì)胞內(nèi)基因編輯并行的一個(gè)高通量自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)這一系統(tǒng)，能夠?qū)�健康志愿者T細(xì)胞中成千上萬(wàn)個(gè)不同的候選基因進(jìn)行編輯，將這些變異細(xì)胞暴露于HIV病毒之前，然后篩選出可阻斷病毒感染的基因變異。

由于T細(xì)胞在體外只能存活兩到三周，該系統(tǒng)成功的關(guān)鍵就在于它的速度。用論文作者之一、加州大學(xué)舊金山分校細(xì)胞與分子藥物學(xué)教授內(nèi)萬(wàn)·J.克洛根的話(huà)說(shuō)：“要想把編輯T細(xì)胞作為一種治療手段，怎樣快速、安全、有效地進(jìn)行編輯，并將編輯細(xì)胞快速植回患者體內(nèi)是最主要的考量。”

研究人員利用新技術(shù)編輯了基因CXCR4與CCR5，這兩個(gè)基因負(fù)責(zé)編碼不同HIV病毒株用以侵入和感染免疫細(xì)胞的受體分子，是過(guò)去細(xì)胞療法實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)。結(jié)果表明，使這兩個(gè)基因中的任何一個(gè)失效，都可成功阻止HIV感染人類(lèi)T細(xì)胞。而更進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)顯示，同時(shí)阻斷使HIV侵入細(xì)胞的基因和使HIV在細(xì)胞中得以生存繁殖的基因，會(huì)使免疫系統(tǒng)獲得雙重抗性。

潛力巨大，成果僅是冰山一角

為了驗(yàn)證新技術(shù)的效能，研究人員開(kāi)發(fā)了146種不同的基于CRISPR技術(shù)的編輯方案，每個(gè)方案都旨在關(guān)閉45個(gè)與艾滋病有關(guān)基因中的一個(gè)。他們最后確認(rèn)了幾個(gè)基因，其缺失會(huì)使細(xì)胞具有HIV抗性，其中一些基因在先前的研究中已被預(yù)測(cè)出來(lái)，而有些基因卻從未發(fā)現(xiàn)與HIV感染有關(guān)。

下一步，研究人員計(jì)劃利用新平臺(tái)找出更多的HIV病毒弱點(diǎn)，以開(kāi)發(fā)新的細(xì)胞療法或靶向性藥物。他們希望能找到一種方法，通過(guò)簡(jiǎn)單或者說(shuō)極微小的基因編輯，來(lái)改變細(xì)胞功能，使其既能產(chǎn)生對(duì)HIV病毒的抗性，又不會(huì)影響基因表達(dá)，阻礙細(xì)胞功能的發(fā)揮。他們還希望該系統(tǒng)能夠得到更廣泛的應(yīng)用，不僅僅是用于研究HIV，還會(huì)用于其他病毒研究。

馬森表示，對(duì)人類(lèi)免疫細(xì)胞進(jìn)行修飾并很快就看到效果，可說(shuō)是完成了傳染病研究中的一大塊拼圖。基因編輯技術(shù)潛力巨大，而目前發(fā)現(xiàn)僅是冰山一角。（科技日?qǐng)?bào)駐美國(guó)記者 劉海英）

分享讓更多人看到