基因编辑治疗艾滋病,向“治愈”又迈出一步

未来,艾滋病有可能通过“基因编辑+骨髓移植”的方式“治愈”。

艾滋病的防控与治疗至今仍是个世界难题,全球诸多科研团队一直在为此努力。资料图。图片来源:新京报网

文 |张田勘

世界首例基于基因编辑干细胞治疗艾滋病和白血病的案例,被中国科学家完成了。

9月11日,邓宏魁等国内多名生命科学、医学学者在顶级医学期刊《新英格兰医学》杂志上发表的新研究显示:利用CRISPR/Cas9技术,科学家对人造血干细胞进行基因编辑,基因编辑后的干细胞在动物模型中可长期稳定重建造血系统,并且其产生的外周血细胞具有抵御艾滋和白血病能力。“中国科研人员首次完成了基因编辑干细胞治疗艾滋病和白血病患者”的消息一出,即刻登上热搜,引发社会关注。

对公众而言,此事涉及的专业术语理解起来,确实有不低的理解门槛,但“首例”等字眼足以形成某些冲击。考虑到涉及艾滋病、白血病等难以攻克的绝症,这的确燃起了很多人的希望。

根据此次研究成果,利用CRISPR基因编辑可能实现“功能性治愈艾滋病”。本质上,这汲取了当今国内外防治艾滋病的成果,也是利用先进的基因编辑技术获得了治疗艾滋病的突破。

HIV入侵人体的免疫细胞,需要一个入口和受体,这就是CCR5-Δ32基因(德尔塔32基因)编码的受体。如果人的CCR5-Δ32基因发生突变,HIV就难以依赖这个免疫细胞,人就不会患艾滋病。但出现这类情况的人,在总人口中是极少数。

2007年,国外科学家对艾滋病患者“柏林病人”的治疗,让人类看到了治愈艾滋病的曙光和方向。对“柏林病人”移植了有CCR5-Δ32基因突变的供者骨髓后,病人血液中的HIV病毒得到有效清除,这表明,骨髓移植可以治愈艾滋病。迄今“柏林病人”都没有查出HIV的复活,因此也被视为人类治愈的第一例艾滋病病人。

虽然骨髓造血干细胞移植被视为治愈艾滋病的有效方式,但此疗法成本高昂,且要找到CCR5-Δ32基因突变的供者极为困难。可这为研究人员指明了另一个方向,如果能找到有合适配型的供者骨髓,哪怕没有CCR5-Δ32基因突变,也可以通过基因编辑,敲除CCR5-Δ32基因,实现对艾滋病的治疗或治愈。

中国研究人员的具体方法是,从中华骨髓库中筛选出与一名患有白血病合并艾滋病的患者相适配的骨髓,再采用基因编辑技术对造血干细胞进行CCR5-Δ32基因敲除,敲除率达到17.8%。然后把经过基因编辑的造血干细胞回输到患者体内。

结果表明,在患者短暂停止服用抗HIV的药物期间,表现出了部分抵御HIV感染的能力,在19个月的观察中并未发现脱靶及其他副作用,且经过编辑后的成体造血干细胞能长期重建人的造血系统,从而实现症状缓解。

这项成果并不是彻底治愈了艾滋病,而可能是对个别病例的功能性治愈。即便如此,该疗法的意义也堪称巨大,是一种创新型的突破。由于CCR5-Δ32基因突变的供者较少,这种疗法可以通过对于患者相匹配的供者骨髓进行基因编辑,甚至未来可以直接对HIV感染者和患者的造血干细胞进行CCR5-Δ32基因敲除,以治疗艾滋病。

其次,这种基因编辑与生殖细胞的CCR5-Δ32基因敲除有明显的区别,是对人的成体细胞进行基因编辑,不会影响和伤及后代,具有较大的安全性,伦理争议也较小。同时,这项研究也表明,利用CRISPR基因剪刀编辑和敲除基因的中靶率相当高,可以避免脱靶。这也是对“CRISPR基因剪刀可能逃靶”的回应,至少这在该病例中获得了安全性检验。

基因编辑是种中性技术,关键看怎么用和用在何处。由这起研究成果看,人类有望利用基因编辑技术,在未来治愈(至少是功能性治愈)艾滋病及其他多种疾病,让人类从中受益。

张田勘(科普作者)

编辑:孟然 校对:李立军