《自然》雜志10月12日發(fā)表的一項(xiàng)研究證實(shí)，科學(xué)家首次糾正了發(fā)生在患者干細(xì)胞中的人類遺傳變異，這意味著患者的特意性治療將變成現(xiàn)實(shí)。  

由英國(guó)威康信托基金會(huì)桑格研究所和劍橋大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組重點(diǎn)研究的是與慢性肝硬化和肺氣腫有關(guān)的一個(gè)基因變異。通過尖端技術(shù)，他們正確地糾正了患者基因組的序列并去除了外源DNA，并且證明被糾正的基因工作正常。  

研究人員用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hlPSCs）作研究，是因?yàn)檫@些細(xì)胞一旦在培養(yǎng)皿中重新編程，它們就會(huì)變成多種組織細(xì)胞?？茖W(xué)家們相信，如果存在基因缺陷的患者干細(xì)胞得到糾正，把它們重新輸給患者后可以治療因原先變異而導(dǎo)致的疾病。要想將這一愿望變成現(xiàn)實(shí)，就需要有效的方法來誘導(dǎo)DNA、修復(fù)基因、去除外來DNA和修正一些改變。  

研究人員對(duì)因α1抗胰蛋白酶基因變異而造成的缺陷進(jìn)行了分析。該基因存在于肝臟中，它的作用是制作避免出現(xiàn)過度炎癥的蛋白。存在α1抗胰蛋白酶基因變異的患者不能正常地從肝臟中釋放這種蛋白，肝臟因而會(huì)受到損害，最終導(dǎo)致肝硬化和肺氣腫。這是兩種公認(rèn)的肝臟和肺的遺傳性疾病，北歐的發(fā)病率約為兩千分之一。  

劍橋大學(xué)過去研究證明，皮膚細(xì)胞通過干細(xì)胞重新編程有可能成為肝臟細(xì)胞。基于上述研究，研究人員成功并準(zhǔn)確地將培養(yǎng)細(xì)胞中的變異α1抗胰蛋白酶基因進(jìn)行了糾正。他們利用“分子剪”在準(zhǔn)確的位置剪斷細(xì)胞的基因組，隨后通過叫轉(zhuǎn)座因子的DNA運(yùn)載蛋白將正確的基因插入其中。轉(zhuǎn)座因子的序列隨后被從細(xì)胞中去除，使這些細(xì)胞轉(zhuǎn)變成了沒有任何受損DNA痕跡的肝細(xì)胞。  

科學(xué)家通過試管實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)小鼠均存在正常α1抗胰蛋白酶基因這一事實(shí)證明，這些被插入的正確基因在肝細(xì)胞中存活下來?！拔覀冮_發(fā)了一個(gè)新的針對(duì)基因的系統(tǒng)，它可以準(zhǔn)確地糾正患者細(xì)胞中的缺陷?！毖芯克魅伟瑐惒继m德利教授說?！拔覀冞@個(gè)系統(tǒng)除了基因糾正外不會(huì)遺留遺傳操縱的痕跡?！氨M管這是剛剛起步，但如果這項(xiàng)技術(shù)能夠用于治療，那將會(huì)給患者帶來巨大好處?！?/SPAN>  “這項(xiàng)研究代表了向遺傳性肝病個(gè)性化細(xì)胞治療邁出的第一步?！庇?guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)（MRC）資深研究員盧德維克瓦利耶說。“在用于臨床之前我們還要克服很大的挑戰(zhàn)，但我們現(xiàn)在有向這一目標(biāo)前進(jìn)所需的手段。”  

研究人員通過對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞的基因組通常都存在著變異，原因仍然還不清楚。但研究人員可以利用最新的排序技術(shù)發(fā)現(xiàn)存在微小變異的細(xì)胞。研究人員最后從攜帶α1抗胰蛋白酶缺陷基因的患者中直接提取了細(xì)胞，并像以前一樣準(zhǔn)確地糾正了變異。結(jié)果表明，這些得到糾正的細(xì)胞能產(chǎn)生正常的α1抗胰蛋白酶。  

“由于目前除了肝移植外還無法治療此類疾病，而且因肝病的發(fā)病率明顯增加而加重了肝移植的負(fù)擔(dān)，因此迫切需要治療遺傳性和其它類型肝臟疾病方法能作為替代?！眲虼髮W(xué)呼吸生物學(xué)教授大衛(wèi)洛馬斯說。