一篇新论文，今日发表在《自然·医学》杂志上，为一项可能在未来实现的想法提供了支持：我们或许能够使用一种CRISPR-Cas9基因编辑技术，在人类孩子出生前就治疗其遗传性疾病。这项小鼠研究的研究人员表示，他们对结果感到满意，但强调这些结果距离能够为人类胎儿提供治疗还相去甚远。
利用一种名为“碱基编辑”的技术，宾夕法尼亚大学医学院和费城儿童医院（CHOP）的研究人员成功治疗了经过基因工程改造、患有罕见肝脏疾病的小鼠胎儿。该研究的合著者、宾夕法尼亚大学基因工程专家Kiran Musunuru表示，这种疾病——遗传性酪氨酸血症1型（HT1）——在小鼠或人类胎儿出生前就开始造成损害。Musunuru在宾夕法尼亚大学任教。
Musunuru说：“几十年来，我们一直知道这是一种肝脏疾病，在胎儿时期就开始造成肝脏损伤。通常，这种情况在出生后，一经发现就开始用药物治疗。HT1可能导致肝癌甚至肝衰竭，以及一系列其他症状。但在小鼠身上，它们的新疗法能更早地影响疾病，并且只需要给药一次——而目前的（人类）药物必须每天服用。与药物治疗不同，基因编辑疗法还意味着不需要特殊的低蛋白饮食。”
Musunuru和他的同事们开发了一种在HT1小鼠出生前进行治疗的方法，通过在子宫内修改它们的基因代码。为此，他们对母鼠进行了手术，并向每只胎儿的一个特定静脉注射了碱基编辑疗法。CHOP医生、胎儿及儿科外科医生兼研究员William Peranteau（该研究的合著者）说：“静脉输送的血液首先到达的是胎儿肝脏。”注射发生在怀孕第16天，即胎儿出生前四天（小鼠的妊娠期仅为20天）。
碱基编辑是一种利用CRISPR Cas-9技术的技术，它将病毒转化为治疗载体。与CRISPR Cas-9通过发出信号切割DNA并插入新基因代码不同，碱基编辑使用病毒将一种酶运输到基因的特定位置。这种酶可以将构成基因的蛋白质改变成另一种蛋白质，从而“关闭”或甚至纠正HT1等基因突变。在本例中，研究人员成功阻止了该基因导致小鼠生病。
Peranteau强调，他们的研究仅仅是概念验证：换句话说，它证明了一种有效的方法。这种方法仅在小鼠身上进行了测试，在能够应用于人类治疗（如果可能的话）之前，还有许多步骤要走。他说：“现在有一些家庭的怀孕被诊断出患有遗传疾病，他不想给他们虚假的希望，因为这些治疗方法离实现还很遥远。”
但Musunuru表示，从“非常”长远来看，他们的方法可能被用于治疗其他类型的遗传性疾病，如镰状细胞贫血和囊性纤维化。Peranteau补充说：“理想情况下，我们能够靶向影响其他器官的遗传疾病，而不仅仅是肝脏。”他解释说，他们从肝脏入手是因为已经有许多研究基础可以帮助他们开发治疗方法。
Musunuru表示，他们的基因编辑方法还需要进一步完善。对于这个概念验证，他们使用了腺病毒来携带所需信息到DNA。Peranteau说：“但它在临床上不是最佳选择。”腺病毒有其优势——例如，它们能够携带大量信息到需要治疗的部位——但它们也可能引起强烈的免疫反应。因此，它们通常不用于人类。这两人计划探索非病毒递送策略作为替代方案——虽然还有一些非病毒递送策略，但它们仍处于早期发展阶段。
在这类工作中，谨慎的希望是值得的。尽管如此，这篇论文确实标志着碱基编辑首次被用于胎儿以治疗遗传性疾病。这是令人鼓舞的，因为最近的研究表明，传统的CRISPR-Cas9可能比先前认为的更容易引入错误。由于碱基编辑不涉及切割DNA，因此人们认为它引入错误的几率更低。毕竟，Musunuru说：“我们正在谈论未来有一天真正应用于人类的治疗。”
哈佛大学碱基编辑专家David Liu（未参与此项研究）在一封电子邮件中告诉《大众科学》：“这项研究的结果代表了体内治疗性碱基编辑方面的重要进展。”他写道，基因编辑的结果“相当清晰且高效”。
