基因疗法在2017年过得非常棒。经过几十年的承诺,但交付失败,去年见证了一系列惊人的本垒打。

基因疗法的概念很优雅:就像电脑病毒一样,人类基因组中的错误字母可以被编辑,并用健康的字母取而代之。

但尽管早期的热情高涨,该领域却遭遇了一次又一次的挫折。在世纪之交,an的死亡18年,老病人在实验基因治疗治疗后遗传肝病将整个场放入深度冻结后。

但仅此而已。去年标志着基因治疗2.0的诞生,实验梦想最终成为临床现实。以下是这项技术如何成长为具有爆炸性潜力的技术,以及2018年即将发生的事情。

1.坏血,来看看CAR-T

这听起来像魔术:你采集病人自己的免疫细胞,给它们注射额外的遗传物质,然后把它们变成活的抗癌机器。

但在2017年,FDA批准了一个双重武装型免疫治疗。首先,在8月往往它帮助儿童和年轻人对抗一种特别严重的白血病,叫做b细胞急性淋巴细胞白血病。两个月后,成人非霍奇金淋巴瘤的治疗达到现场

这些批准标志着人们期待已久的基因疗法在美国市场的首次亮相。此前,欧洲在2015年率先批准了Glybera,这是一种减少血液中脂肪酸积聚的基因疗法。

对CAR-T的历史性信任已经引起了学术界和制药公司的广泛兴趣,他们都在为升级的免疫细胞寻找新的目标(“CAR-T”中的“T”代表T细胞,一种免疫细胞)。CAR-T在癌症领域尤其令人兴奋,因为它可以帮助那些对其他经典治疗如化疗没有反应的人。

针对这一目标的治疗已经在进行中多发性骨髓瘤它会导致骨骼或软组织多发肿瘤,以及胶质母细胞瘤一种侵袭性脑瘤哪一种是无法治愈的

但是这项技术的潜力不仅仅局限于癌症。去年,一项初步研究在两只猴子身上的实验表明,基因工程干细胞可以抑制甚至根除艾滋病毒感染。这项研究尽管规模不大,但在经过30年无果而终的疫苗研究后,它为抗击艾滋病毒提供了一种全新的方法。用多种CAR-T疗法通过管道2018年,基因治疗领域很可能迎来新成员。

2.遗传疾病的新希望

就在圣诞节前,FDA又发布了一份重磅炸弹对Luxturna的认可这是首个以特定基因中的突变DNA为靶点的基因疗法。

它由Spark Therapeutics公司制造,为一种罕见的遗传性失明患者提供了一次性解决方案。该公司证明了其高昂的价格是合理的850000美元该公司承诺,如果治疗30个月后仍未达到特定的视力阈值,将给予折扣。

与CAR-T不同的是,Luxturna以一种经典的“寻找-替换”方式工作。这种治疗方法使用一种病毒将一段有功能的DNA插入眼睛,以覆盖有缺陷的基因。在这种情况下,是RPE65基因,病毒被直接注射到眼睛里。

虽然Luxturna在市场上是一次性解决方案,但从技术上讲,它并不是一种治疗方法。该疗法已被证明可以延缓或阻止患者的进行性失明,但由于缺乏长期随访数据,很难判断这种益处是否能持续数十年。

这种治疗性的“保质期”问题不仅限于Luxturna。

2017年,一名44岁的男子成为第一个接受基因编辑治疗的人直接改变了他的细胞。在这里,这种疗法使用了一种叫做锌指核酸酶(zinc finger nucleases)的较老的基因编辑工具,它可以纠正导致身体新陈代谢紊乱并缓慢破坏细胞的基因错误。虽然这种疗法一开始起作用,但效果并不持久。

未来,科学家们将必须找出一种方法使这种治疗有效。一个可能的解决方案是设计出更好的携带者,这样这些携带者中的成分就会持续刺激身体表达健康的基因。

也就是说,即使是暂时的救助也可能挽救生命。

去年11月的一项研究结果显示,接受基因疗法(静脉注射)治疗的15名脊髓性肌萎缩症患儿全部存活下来。科学家们不仅被这一戏剧性的结果震惊了。这项研究引入了一种新的病毒,它可以安全地携带有效载荷,并通过血液直接进入大脑——这是人们渴望已久的东西。

在另一个戏剧性的案例中几天后,科学家们发表了一篇文章,帮助一个7岁的男孩恢复了由于一种被称为大疱性表皮松解症(EB)的遗传病而脱落的大部分皮肤。

研究小组用男孩皮肤干细胞中的健康基因替换了有缺陷的基因,然后将这些细胞培育成大片皮肤,随后将其移植到男孩身上。这是治疗有效的第二次尝试——而且更多的是加入到来

3.CRISPR来到你身边的人类

以目前的形式来看,CRISPR并非如此从技术上讲基因治疗。它不是用一个好的基因替换一个有病的基因,而是进入细胞核,直接切除有缺陷的基因。

但正如我们所知,这位基因编辑高手可能会彻底革新基因疗法——2018年可能会开启它的统治。

CRISPR疗法总部位于剑桥,已经寻求批准从欧洲监管机构开始一项试验,以修复一种导致癌症的基因缺陷β地中海贫血这是一种遗传性血液疾病。他们的议程上还有镰状细胞病;该公司正准备在2018年初寻求FDA批准,在美国进行基于crispr的试验。

紧随其后的是斯坦福大学。比如CRISPR Therapeutics,这所学校试图进行人体试验治疗镰状细胞病斯坦福的方法与该公司的略有不同:斯坦福计划直接在患者体内进行编辑,而不是在体外修复有缺陷的基因。

这还不是全部。2017年的大量临床前试验表明,CRISPR对多种遗传疾病显示出了希望。在小鼠,减轻遗传性听力损失延长了葛雷克氏症患者的寿命临床研究将该技术用于多种类型的癌症都准备好出发了。

但最好的还在后头。

去年CRISPR 1.0出现了三个令人难以置信的改进。在一项研究中,研究人员修改了工具针对一个单一的DNA错误而不是人类细胞中的基因。这为数千种疾病的治疗打开了大门:单个碱基对的错误大约占一半32000个突变与人类疾病有关

当工具被重新设计后,它的范围进一步扩大与表观遗传学的修补程序-改变基因活动的因素,而不是基因本身。CRISPR本身在切割DNA时可能会导致新的有害突变,这是一个长期困扰的事实,很难解决。因为这个改进的版本保持了DNA的完整,它解决了问题的“主要瓶颈”。

最后在美国,CRISPR也能剪切RNA-帮助DNA制造蛋白质的分子。杀死信使有好处:因为RNA不断被制造,编辑不是永久的。

RNA是一种长期最喜欢的目标对于试图延迟或停止杀灭脑细胞的神经变性疾病,包括亨廷顿疾病的科学家。可能会有一个RNA定位的CRISPR证明是一个无价的新工具

毫无疑问,2017年对基因疗法来说是伟大的一年。但这一领域并非没有问题。关于它已经说了很多话令人难以置信的价格,它依赖于病毒载体,它的无法瞄准深层器官比如心脏和大脑。

最近,一项令人惊讶的预印研究显示,有些人可能会有预先存在的免疫对Casp系统的酶,Cas9。该研究尚未进行同行评审;但是,如果结果遵守审查,科学家可能会在向CRISPR治疗学的道路上交叉有一些更多的障碍。

但这些最近的成功为我们描绘了一幅无比美好的图景。现在是乐观的时候了——谁知道2018年还会带来什么呢?

图片来源:Rost9/Shutterstock.com

范雪来是一位神经科学家出身的科学作家。她在不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)完成了神经科学博士学位,在那里她开发了神经退化的新疗法。在研究生物大脑时,她开始对人工智能和所有生物技术着迷。毕业后,她搬到了加州大学旧金山分校,研究以血液为基础的因素,使衰老的大脑恢复活力。她是……

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