總編輯圈點|超越“基因魔剪”CRISPR-Cas9，堿基編輯治療特殊貧血癥顯優勢
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科技日報記者?張佳欣
通過基因療法改變血紅蛋白基因，或可治愈鐮狀細胞病（SCD）和β地中海貧血。據3日發表在《自然·遺傳學》上的論文，美國圣裘德兒童研究醫院、麻省理工學院博德研究所和哈佛大學科學家使用腺苷堿基編輯器，在SCD患者細胞中重新啟動胎兒血紅蛋白的表達。與使用CRISPR-Cas9基因組編輯技術相比，該方法能使胎兒血紅蛋白的表達水平更高、更穩定且更均勻。
研究人員在圣裘德兒童研究醫院實驗室工作。圖片來源：美國圣裘德兒童研究醫院
SCD和β地中海貧血是兩種常見的危及生命的貧血病，困擾著全球數百萬人。血紅蛋白是編碼攜帶氧氣的蛋白分子，成人血紅蛋白的一個亞基的基因突變導致了這些疾病。
成人血紅蛋白主要在新生兒出生后表達，含有4個蛋白質亞基，即兩個β-珠蛋白和兩個α-珠蛋白。β-珠蛋白基因的突變會導致鐮狀細胞病和β-地中海貧血。但人類還有另一個血紅蛋白亞單位基因，即γ-珠蛋白，它在胎兒發育過程中表達。γ-珠蛋白與α-珠蛋白結合形成胎兒血紅蛋白。正常情況下，在出生前后，γ-珠蛋白的表達被關閉，而β-珠蛋白被打開，從胎兒血紅蛋白切換到成人血紅蛋白。
現在，研究人員找到并優化了有效提高胎兒血紅蛋白水平的基因編輯技術。腺苷堿基編輯引入的突變，重新啟動γ-珠蛋白基因，從而增加胎兒血紅蛋白的產生，這可有效地替代有缺陷的成人血紅蛋白的產生。研究發現，在γ-珠蛋白啟動子中最有效的位點使用堿基編輯，可實現比CRISPR-Cas9編輯高2—4倍的血紅蛋白水平。
圣裘德醫院血液科主任米切爾·韋斯醫學博士表示，γ-珠蛋白基因是堿基編輯的良好靶點，因為有些非常精確的突變可在新生兒出生后重新激活其表達，這有望成為治療導致SCD和β-地中海貧血的所有突變的強大工具。
總編輯圈點：
變形的血細胞，可以防范瘧原蟲的入侵，因此相應的基因在蚊子猖獗的地區被保留至今。但這個基因也削弱了攜帶者的輸氧能力。鐮狀細胞病帶來劇烈疼痛；重型地中海貧血患者需要每幾周輸血一次，且終身服藥。隨著基因療法的進步，我們很可能在生命早期扭轉這種厄運。一旦成功，將是現代醫學取得的最大成就之一。
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