人类寿命有望达到一百五十岁基因疗法受挫

补上遗传咨询短板人类寿命有望达到一百五十岁

  “现在,多数大夫每天保持着高强度、超负荷的工作量。按每个病例花3分钟时间诊断,平均工作时间也在每天10小时以上。尽管如此努力,但我国婴儿出生缺陷率不降反升,肿瘤、心血管病、糖尿病、精神疾病等发病率也处于升高趋势。到底是医生不够努力,还是医术水平不够高?都不是。根源出在现有医术水平无法看清问题的深层面。”5月26日,在长沙召开的“健康中国与科技创新院士论坛”上,中国科学院院士贺林表示,老医学亟须新思考。做好以遗传咨询为基石的新医学,人类增寿到岁不是梦。

  上医治未病:遗传咨询与诊断助力人类“免疫”疾病

  “4月23日,怀孕第7个月,胎儿发育良好……”

  看到检查结果,30岁的韩玲(化名),心终于放下了。多年来,家族遗传性结直肠癌的阴霾,一直让她对生子顾虑重重。

  据了解,如果一个家族中多人罹患同一种癌症,其后代就像被这种癌症下了“魔咒”般,随时可能“兑现”。韩玲的母亲因患结直肠癌去世。她自己年也患上多发性结肠息肉。尽管结果显示为良性脂肪瘤、腺瘤,但随后的基因检测表明,她和妹妹的APC基因均存在杂合突变。综合多方面检查结果可以确定,她罹患的是家族遗传性结肠息肉病。

  想到自己承受的痛苦,韩玲的生子“心理包袱”不难理解。为生下健康宝宝,韩玲选择了到湖南中信湘医院,通过辅助生殖技术,和以此为基础结合的植入前遗传学诊断遗传阻断(PGD)技术,成功排除了因APC基因突变引起的结直肠癌基因胚胎,怀上了一个不再携带先天导致直肠癌遗传基因的“无癌宝宝”。

  “对直肠癌、乳腺癌这类常见肿瘤疾病的遗传阻断,充分证明了基因检测及遗传阻断技术在实际应用领域的广泛前景。这项技术的成熟,将为新生儿优生优育提供更为切实的保障。”医院首席科学家卢光琇对科技日报记者说。

  卢光琇称,从广义上说,所有人群,包括计划生育和正在妊娠的夫妇,甚至在恋爱中的青年男女,均可通过遗传咨询得到有益指导。

  老医学要有新思考遗传咨询是基石

  老医学,指传统医学。贺林认为,老医学无法应对肿瘤、心血管病、糖尿病、精神疾病等人类四大杀手,更无法“干掉”婴儿的出生缺陷,及控制住越来越多的不孕不育病患。这也是导致现有“医慌”的主因。因此,转化医学、个性医学、精准医学、整合医学和融合医学等“新名词”成为了现有医学研究的热词。其中,转化医学将基础医学研究和临床治疗“连接”,让科技“从实验台到病床旁”;个性医学可实现因人施“诊”;精准医学则能实现对疾病治疗的“指哪打哪”。

  不过,贺林认为,转化医学是模式,精准医学是标准,个性化医学是目标,新医学则是开启健康的钥匙。新医学可视为“老医学+(基因)组学+遗传咨询”的“组合拳”。其中,遗传咨询是基石。在他看来,遗传学进展是遗传检测和遗传咨询的协同发展。遗传检测相当于“金矿”,遗传咨询则是用金矿中金子做出的“首饰”。“遗传咨询可预测疾病发生风险。美国、加拿大等国已建立了相对完善的遗传咨询体系。而我国这方面还处于缺失状态。只有补上遗传咨询短板,才有助疾病发生率的显著下降。”贺林说,为解决疾病多发、很多病种又无法治愈的困扰,“人类基因组计划”被提出。这一计划带来了海量的基因组数据和信息。但只有以遗传咨询为纽带,才能与对应的临床疾病特征有机结合,最终解决疾病。

  “新医学时代已经到来。它带来了医学理念的革命性转变,对它的正确认识将会加速人类掌握使用解决健康问题的真正钥匙。根据大量研究推测,人类寿命有望达到岁。不过,这一生命线延长的‘新目标’,会从新医学开始。时代翻到新页之时,医学也应该到了翻页的时候。”贺林说。

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"基因魔剪"安全性再遇挫折:编辑成功或增加患癌风险

  6月11日,顶级学术期刊《自然》(Nature)子刊《自然-医学》(NatureMedicine)同时发表了两篇新成果,给持续受到追捧的“基因魔剪”CRISPR技术泼了冷水。来自瑞典卡洛林斯卡研究医院的两个研究团队分别将   两个团队认为,CRISPR/Cas9基因编辑过程中造成的DNA双链断裂,会激活p53蛋白通路,引起人多能干细胞的凋亡。反过来也就是说,经基因编辑后还能存活下来的细胞,通常存在p53功能缺陷。

  p53缺陷是至今已知的与癌症相关的最普遍的基因突变。p53基因被称为“抑癌基因”,其编码的p53蛋白的重要作用之一是调控细胞分裂和增殖。正常情况下,一旦该基因察觉有严重DNA损伤或染色体结构变异的“坏”细胞,p53基因会抑制细胞的分裂,并引导细胞自杀,因此也被冠以“基因警察”称号。

  CRISPR技术的安全性再次受到质疑后,首当其冲的是几家基因编辑领域内的公司。EditasMedicine、IntelliaTherapeutics、CRISPRTherapeutics这三家在纽约纳斯达克上市的公司,6月11日当天股票均大幅下挫,跌幅分别为7.8%、9.81%和12.59%。截至6月12日,仅IntelliaTherapeutics一家收住跌势翻红,上涨1.55%。

  增加患癌风险

  此前的研究发现,CRISPR/Cas9技术运用到人多能干细胞(hPSC)时,效率通常低下,仅为其他细胞类型的1/5或1/10。然而,多能干细胞因其具有分化成多种成体细胞的潜能,在疾病治疗时被寄予厚望。

  医院致力于解释hPSC顽固对抗基因编辑的原因。

  该团队开发出一种干细胞系,细胞在特定条件下能表达Cas9蛋白,因而提高编辑效率,为超过80%的细胞转入了目标序列。然而后续情况却不乐观,大部分细胞最终死亡,仅极少数hPSC存活下来。研究团队还发现,仅单个位点的DNA双链断裂,就会将hPSC大概率“毒死”。

  而CRISPR/Cas9系统工作过程中必不可少的一环是DNA双链的打开。

  研究人员在进行基因筛选后最终发现了p53的身影。随后在细胞系中敲除p53基因,不出意外,p53的hPSC在基因编辑后生存率大大增加。在两个不同的干细胞系中敲除p53后,基因编辑的效率分别增加了16倍、19倍。

  类似的,卡洛林斯卡研究所的研究团队在视网膜色素上皮(RPE)细胞中进行了相关研究。他们同样发现,CRISPR/Cas9基因编辑导致的DNA双链断裂会激活p53-p21通路,诱导细胞自杀。研究人员还发现,“剪刀”Cas9蛋白在切断DNA双链后会在切断位点“滞留”长达6个小时。这很可能意味着,正常的DNA损伤修复迟迟不能进行,从而加剧DNA双链断裂后的危险。

  研究团队认为,在基因编辑前后,确保p53功能正常至关重要。毕竟,如果编辑成功的前提是p53缺陷,运用到临床治疗的后果是增加患者的患癌几率。

  值得一提的是,医院和卡洛林斯卡研究所的团队早在年,已先后将论文发表在预印本杂志bioRxiv上,当时却并没有引发广泛   长期笼罩的安全性阴影

  当然,CRISPR技术甚至基因编辑技术,在面对质疑方面实际上已有丰富经验。

  年,美国正式批准开展基因治疗的人体试验,美国国家卫生院的医生对一名4岁的重症联合免疫缺陷病女童进行了基因治疗,随后基因治疗“火”了近10年。

  直至年,患有鸟胺酸氨甲酰基转移酶缺乏症的美国亚利桑那州18岁男孩杰西?基辛格(JesseGelsinger)“运气”不够好,他在美国宾夕法尼亚大学参加一项基因治疗临床试验时不幸去世。这是基因治疗“开端”之后的第一例死亡案例,致死原因是基因治疗过程中用到的“搬运工”病毒引发了强烈的免疫反应。

  基辛格带来的阴霾尚未褪去,年秋天,一项始于年的临床试验也开始传出不好的消息。曾接受过基因治疗的儿童患上了白血病,人数在不断增加。

  基因编辑技术发展步伐不曾停滞,但安全性阴影始终无法忽视。

  而作为新一代门槛低、效率高的基因编辑技术CRISPR/Cas9,自年问世以来,也已接受过轮番质疑。

  年5月30日,《自然》另一子刊《自然-方法》在线发表论文表明,CRISPR技术面临的脱靶效应可能远超人们此前的估计。哥伦比亚大学医学中心的研究团队通过全基因组测序发现,CRISPR技术能引起基因组内大量非靶标区的基因突变,包括0多种单核苷酸突变和多种大片段序列的敲入和敲除。

  不过上述论断被生物界广泛批评,认为该发表论文存在实验设计不科学、数据不充分等问题。年7月25日,《自然-方法》就该篇论文发表编辑部   上述质疑曾被认为是CRISPR迄今遭遇的最大安全质疑。而在1月5日,预印本杂志bioRxiv还发表斯坦福大学研究人员的一篇文章,提到人体会对最常用的两种Cas9蛋白(主要来源于金黄色葡萄球菌和化脓链球菌)有免疫反应。这也被认为给CRISPR-Cas9技术进入临床试验增加了一道障碍。

  另外,就在不久之前的5月30日,前述提到的基因编辑领域第一梯队上市公司CRISPRTherapeutics也遭遇了美国FDA“泼冷水”。CRISPRTherapeutics曾于今年4月向FDA申请一项CRISPR疗法研究,现被FDA暂停,需获取足够的公司信息。

  CRISPRTherapeutics首席执行官SamKulkarni此番也表示,该研究结果看起来是有道理的。并表示,这是我们该重视的地方,尤其是目前CRISPR疗法被应用于越来越多的疾病中。我们要确保这些编辑过的细胞不会在回输体内后成为癌细胞。

向荣欣欣

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长按







































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