新型“基因剪刀”載體問(wèn)世 癌癥治愈前景廣闊
【化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】[導(dǎo)讀]前不久，來(lái)自南京大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)和南京工業(yè)大學(xué)的科研人員在美國(guó)《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表論文，聲明他們開(kāi)發(fā)出一種“基因剪刀”工具的新型載體，可以實(shí)現(xiàn)基因編輯可控，在癌癥等重大疾病治療方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
眾所周知，癌癥對(duì)人類(lèi)的威脅日益突出，已經(jīng)成為我國(guó)城鄉(xiāng)居民的位死因。對(duì)于癌癥常使用基因病毒治療方法，正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞存在著某些基因表達(dá)上的差異，使得某些病毒在正常細(xì)胞內(nèi)復(fù)制所必需的基因，而這些在腫瘤細(xì)胞內(nèi)并不需要，因此，去除這些基因有望使其在腫瘤細(xì)胞內(nèi)特異性復(fù)制，在正常細(xì)胞中不能復(fù)制，令細(xì)胞凋亡，終止病毒復(fù)制。
CRISPR-Cas9是科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室常用的多功能基因組編輯工具，是一種RNA導(dǎo)向的核酸酶，可以切割DNA。它的發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物基因組的編輯，并帶動(dòng)了基因編輯領(lǐng)域迅猛發(fā)展，讓CRISPR成為了“生物科學(xué)領(lǐng)域的游戲規(guī)則改變者”。雖然被譽(yù)為“基因剪刀”的CRISPR基因編輯技術(shù)能準(zhǔn)確定位并切斷DNA(脫氧核糖酸)上的基因位點(diǎn)，關(guān)閉某個(gè)基因或引入新的基因片段，從而達(dá)到治病目的，但脫靶效應(yīng)一直是阻礙其應(yīng)用的關(guān)鍵障礙之一。
脫靶效應(yīng)是指技術(shù)本身有存在意外改錯(cuò)基因的可能性。雖然概率不高，但如果在敲除PD1基因的時(shí)候由于脫靶而修改了其他關(guān)鍵基因，理論上會(huì)出現(xiàn)白血病等嚴(yán)重疾病。此外，CRISPR-Cas9技術(shù)主要以病毒為載體，不能完全保證細(xì)胞不會(huì)癌化。“基因剪刀”的研發(fā)是為了完善基因的表達(dá)與功能，減少病變次數(shù)，造福人類(lèi)，但若技術(shù)本身也存有癌變的風(fēng)險(xiǎn)，就得不償失了。
經(jīng)過(guò)多年的研究與實(shí)驗(yàn)，技術(shù)水平得到大幅提高，“基因剪刀”的風(fēng)險(xiǎn)也有望降低。研究人員采用了一種名為“上轉(zhuǎn)換納米粒子”的非病毒載體，這種納米粒子具有光轉(zhuǎn)化效果，當(dāng)它們攜帶“基因剪刀”進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部后，在無(wú)創(chuàng)的近紅外光的照射下，可以發(fā)射出紫外光，這些光線就像交通指示燈一樣，為“基因剪刀”提供指令，使得Cas9蛋白不再“路癡”，可以準(zhǔn)確進(jìn)入病變組織的細(xì)胞核，從而實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的基因剪切。目前這種方法的有效性已在體外細(xì)胞和小鼠活體腫瘤實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。
臨床試驗(yàn)可以驗(yàn)證技術(shù)的安全性和可行性，如若能通過(guò)試驗(yàn)證明該非病毒載體和“基因剪刀”可以有效地結(jié)合使用并治療癌癥，那么“基因剪刀”在重大疾病治療方面就會(huì)擁有廣闊的應(yīng)用前景。
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