罕见遗传病对患者及其家庭来说极具挑战性——尤其令人难以承受的是,这些疾病的症状往往在出生后不久就显现出来。
迄今为止,针对这些婴儿的可靠治疗选择并不多。现有的少数疗法通常涉及侵入性强且风险较高的程序,且成功率往往不高。
但对许多家庭而言,一个新的希望正在出现:加州大学旧金山分校成立了“儿科CRISPR治疗中心”(Center for Pediatric CRISPR Cures)。该中心于7月8日宣布建设计划,由加州大学伯克利分校创新基因组研究所所长、因共同发现CRISPR基因编辑技术而获得诺贝尔奖的詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)与陈-扎克伯格倡议基金会(Chan Zuckerberg Initiative)的联合创始人兼首席执行官普莉希拉·陈(Priscilla Chan)医生共同发起。
该中心获得陈-扎克伯格倡议基金会2000万美元资助,专注于治疗儿童罕见遗传疾病,首先将启动一项临床试验,为8名患儿提供专门设计的CRISPR疗法。包括陈和杜德纳在内的医生和研究人员相信,CRISPR可用于改变和纠正一系列遗传突变,并有望扩大应用范围,帮助更多患者。医疗团队计划立即开始招募患者。
杜德纳告诉《时代》杂志:“我们希望确保CRISPR疗法能够广泛普及,尤其是对那些可能不会成为制药公司目标的罕见疾病。”
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这项合作的灵感来自最近一次成功治疗的案例——KJ·穆尔多恩(KJ Muldoon),他是第一个接受定制CRISPR治疗的婴儿。KJ出生在费城儿童医院,患有罕见的遗传病,导致他无法正常分解蛋白质。这种名为“碱基编辑”(base-editing)的疗法替换了KJ DNA中一个错误的碱基,使他现在可以摄入部分蛋白质。
KJ的治疗标志着CRISPR疗法进入下一阶段。虽然FDA已批准CRISPR用于治疗镰状细胞贫血和某些类型的β地中海贫血,但这些疗法涉及从患者体内提取细胞,用CRISPR进行编辑以纠正遗传缺陷,然后将细胞重新输回患者体内。而在KJ的案例中,CRISPR编辑是在他体内通过三剂专门开发的疗法完成的。这也是新中心将采用的模式。
杜德纳表示:“从这个案例中,我们的团队内部产生了很大的动力,去思考我们是否可以重复这样的治疗,并从中学习,建立一个流程,降低成本,使这种疗法更广泛地普及。”
杜德纳想到了陈,她的倡议基金会的目标是在本世纪末治愈、预防或治疗所有疾病。这是一次理想的合作,因为陈曾在加州大学旧金山分校接受儿科医生培训,并在完成医学院后花了八年时间治疗患有罕见遗传病的儿童。
陈告诉《时代》杂志:“当詹妮弗打电话给我时,我觉得,‘这太完美了。’”她回忆起曾遇到一些家庭,他们的婴儿所患的疾病极其罕见,以至于往往几乎没有相关信息。“我记得一位父母递给我一份PDF文件,他们随身携带它,向每位实习医生解释孩子得了什么病,以及他们所知道的一切。这份记忆一直萦绕在我心头。”
这段经历促使她在陈-扎克伯格倡议基金会创建了“罕见为一”项目(Rare As One),这是一个由患者、研究人员和不同学科的科学家组成的网络,旨在强调基础研究的重要性,以更好地理解这些疾病并开发更有效的治疗方案。
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CRISPR因其能够靶向特定遗传突变的能力,被认为在改变这些疾病进程方面最有前景。但时间至关重要。在KJ的案例中,从识别突变、开发治疗、测试到获得FDA批准,整个过程耗时九个月。而KJ在接受首次CRISPR治疗时才六个月大。对于这类疾病而言,迅速行动至关重要,因为一旦细胞或器官因致病突变受损,就未必能被修复。目标是通过CRISPR疗法最小化突变可能带来的影响。
目前,全球约有6000种罕见疾病影响着3亿人,其中72%与遗传异常有关。类似比例的疾病主要影响儿童。新中心将专注于识别那些易于靶向的致病突变——例如像KJ一样影响肝脏的突变。陈表示:“詹妮弗和她的团队以及加州大学旧金山分校团队将非常谨慎地选择适合这种治疗的突变。并非所有突变都适合这种版本的CRISPR……因此在选择最可能受益的患者时,需要权衡。”
患者将加入临床试验接受治疗,研究团队将通过研究他们的治疗经历,持续改进治疗方式和流程。
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在该中心首批尝试治疗的病例中,FDA将逐个评估每种疗法,并决定是否批准为特定患者定制的治疗。但杜德纳表示:“随着我们不断获得关于CRISPR在不同适应症上的安全性和潜在风险的信息,我们逐渐看到将其指定为平台技术的潜力。”这意味着,如果监管机构批准CRISPR基因编辑过程的框架,医生将无需为每种新开发的CRISPR疗法进行动物实验。杜德纳解释说:“唯一改变的是引导RNA(guide RNA),它携带寻找特定突变的遗传指令。即使在这部分,大部分引导RNA保持不变,只有末端提供分子‘邮政编码’的部分发生变化。”
实现这一目标的关键在于其他科学领域的进展,包括使用人工智能预测改变特定基因将如何影响细胞功能,以及CRISPR疗法可能带来的潜在健康结果。陈表示,这类研究正在陈-扎克伯格倡议基金会等机构持续进行。
杜德纳最终表示:“我们希望随着这一过程的推进,能够准确预测CRISPR疗法的临床结果,并确保只需改变引导RNA的一小部分,其余部分保持不变,从而不必为每一种CRISPR疗法进行完整的动物实验。如果这成为可能,那么CRISPR将大大降低测试这类疗法的成本和时间。”这也意味着更多患者将有机会接受这种治疗。
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