CRISPR是生物医学宇宙中的终极儿童之星。

这位年仅6岁的基因编辑天才现在已经成为多项临床试验的对象,这些试验旨在将实验室技术推向现实世界。

我不知道这有多不正常:CRISPR名字拗口的前任——锌指核酸酶和爪子酶——都熬过去了。”长椅-至-床边见鬼,他们花了十多年才获得FDA的临床试验批准。2017年,一名44岁的男子第一次接受基因治疗以锌指核酸酶的形式,它针对他肝脏中的缺陷基因。

这种类型的基因治疗,称为“体内用科学家的话说,与如今最常见的类型明显不同。到目前为止,市场上唯一的基因疗法是CAR-Ts:靶向血癌的程序,提取人的免疫细胞,在实验室内遗传地编辑它们以提高其抗癌力,然后将它们注入到身体中。

体内基因治疗要亲密得多:不是提取一个人的细胞,而是将一种基因编辑混合物直接注射到一个人体内,希望只需一针就能进行分子手术。

CRISPR现在让这种可能性变得非常现实。在制作中有几十努力从过早老龄化到肥胖和发育脑疾病,这里是超出基于CRISPR的癌症疗法的FRONTRUNNINERS来注意。

杜氏肌营养不良症

这种遗传性疾病主要袭击,大约三岁的男孩,患者(1次在3,500名或全球300,000名患者中)很少活跃于30点,往往死于心力衰竭。

DMD患者缺乏编码肌营养蛋白的单一基因,对肌肉结构和功能绝对关键的减震蛋白。该疾病是由一般在基因的特定部分簇簇的突变引起的。

DMD实际上是CRISPR的反向直观的目标:它是身体中最大的基因之一,突变的数量庞大。鉴于我们拥有的肌肉量,它也不清楚基因治疗如何轻松地通过单一射击到达整个身体。

然而到目前为止,临床前试验一直是令人难以置信的。

到2013年,多个实验室有成功地固定了基因在试管中,使用来自患者的细胞患者。在小鼠中,一支球队将CRISPR系统注入携带突变的受精细胞,并将编辑细胞移植到替代母亲中。婴儿在一个月大的情况下,肌肉功能比未治疗的同龄人明显更好。小鼠出生后的类似治疗也有所帮助。

然后2018年, 一个团队将CRISPR机械包装成病毒并将数百万份注射到工程化以进行营养不良蛋白缺乏的一个月大的狗。两条腿部接受了刺耳,另外两个有血液输液。结果?八周后,CRISPR在其腿部以超过50%的患者水平升高,其心中超过90%。

作为参考,科学家们认为,增加15%的营养不良就足以看到显著的益处,甚至可以被认为是一种治疗方法。令人震惊的是,第一个大型动物体内试验没有发现明显的副作用。一群经过基因编辑的快乐跳跃的小狗促使科学家们进一步探索这种治疗方法。

2019年2月该研究小组发现,在患有DMD的老鼠身上单次注射CRISPR机制就能使其肌肉功能得到改善,持续时间超过一年。更有希望的是,尽管该团队看到了一些预先存在的对CRISPR的免疫,同样的种类潜在存在于人类在这种情况下,免疫反应并没有扰乱编辑效果,也没有引发危险的免疫反应。上周,一项研究发现调整两种CRISPR成分的比例可以进一步提高效果。

相比一种最受欢迎​​的先前实验方法这需要持续的注射,CRISPR可能是一次性解决方案。

从临床前的数据来看,这是非常强大的。出口疗法这家位于马萨诸塞州的初创公司正在寻求迅速将这些结果转化为临床试验。这可能是CRISPR临床应用中发展最快的应用之一。

遗传儿童失明

紧随DMD之后的是一种基于crispr的疗法,它希望消除-深呼吸-莱伯氏10型先天性黑蒙。它被称为LCA10,是儿童中最常见的遗传性失明。

去年12月,Editas医学以及其合作伙伴allergan接收了FDA绿灯,开始推动阶段1/2试验,并用edit-101配音。

可以说,眼睛比肌肉更容易攻击。EDIT-101的设计目的是纠正CEP290基因中的一个单字母突变,该突变破坏了视网膜感光细胞中某一特定蛋白质的结构。值得注意的是,它的功能并没有被完全理解——科学家们只知道纠正有缺陷的基因可以恢复视力。

一项研究2019年1月发布,Editas团队发布初步结果自然医学,生物技术公司的一个相当令人惊讶的举动。人体细胞和视网膜组织中的试管实验凝固的是,Crisprop工具,编辑101,没有挂钩。在工程化的小鼠中,涉及突变,编辑-101,在视网膜后面的眼睛后,快速编辑突变基因。

甚至更好的新闻:携带专门为灵长类动物开发的病毒在其细胞中以“达到治疗阈值”的水平编辑了突变的基因,该团队表示。

结果鼓励编辑们全速前进,准备发布第一个体内CRISPR治疗。2019年下半年,他们预计将招募10至20名LCA10患者参加1/2期开放标签研究。也就是说,该团队将评估治疗的安全性视网膜眼泪是一种潜在的副作用,并开始评估其有效性。

尊敬:镰状细胞病

与上述两种疾病类似,镰状细胞病是由单个DNA字母突变引起的。结果是毁灭性的;红细胞会变形成“镰刀状”,会阻塞血管,导致终生的疼痛,有时还会导致身体虚弱。全世界大约有25万儿童患有这种疾病。

科学家已经了解了60多年的疾病的原因,但Crispr意味着他们现在可以做到这一点。一项研究2016年在小鼠中发现,在Crispr切割基因组后,携带正确基因序列的小DNA序列可以将缺陷基因修复大约25% - 相对较小的增加,但可能足以缓解症状。

这里的治疗方法不是体内;相反,它与Car-T类似于该细胞在身体外部编辑。在这种情况下,细胞是嵌入骨髓前体内的干细胞,最终变成血细胞。

另一种方法最近获得FDA批准的项目也没有直接尝试改变血细胞。这项研究由Vertex制药公司和CRISPR Therapeutics公司共同发起,目前正在招募大约12名患有严重镰状细胞病的患者。科学家们正在使用CRISPR给患者的血液干细胞注入一种名为HbF的蛋白质,这是一种出生时就存在的天然蛋白质,在携带氧气方面特别强大,“镰状”红细胞很难与之抗衡。

该试验希望通过给身体另一种氧载体来缓解症状,而不是替换有缺陷的基因。

毒品,在FDA的快速发展计划中支持严重无法治疗的疾病的药物,将只给患者一次,以评估其安全性和初步效果。

在这三种非癌症的CRISPR疗法中,第一种进入市场将标志着基因疗法和整个医学的一个历史转折点:有效地编辑决定我们是谁的基本代码。在这个过程中,它将节省数百万美元,同时也将创造数百万美元。

图像信用:Alpha Tauri 3D图形/Shutterstock.com

Shelly Xuelai Fan是一个神经科学家转向科学作家。她在不列颠哥伦比亚省大学的神经科学中完成了博士学位,在那里她开发了新的神经变性治疗方法。在研究生物脑的同时,她对AI和所有东西都很着迷。毕业后,她搬到了UCSF,研究了恢复老年大脑的基于血液的因素。她是 ...

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