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基因编辑的道路在哪里?

发布时间:2018-12-25 14:11:22来源:医药经济报

当基因编辑婴儿事件尚未完全发酵之时,美国FDA最近快速批准了国际领先基因编辑公司Editas关于开展人类基因编辑工作的临床试验。

尽管很多人认为这两件事先后发生只是偶然,但在敏感时间点上发生这样两件有着强烈视觉冲击力的事,难免会带来聚焦眼球的联系和比较。


Editas试验 VS 基因编辑婴儿


相比于贺建奎秘密进行基因编辑婴儿临床试验,Editas走的传统路径——向FDA申报临床IND。

事实上,Editas去年已经开展了一个临床。主要是对带有相关基因疾病患者进行历史性的调查和研究。由于这次批准的临床是上一个临床的延续,FDA在两周内就批准了这一临床。

作为药物监管部门的FDA,既是试验和产品的审判官,也是创新药物的催化剂。近年来,很多临床试验事件都证明,不经过严格的药物监管审批并获得批准便开展人体试验的做法,只是为将来各种突发事件埋下了“地雷”。

与基因编辑婴儿事件不同的是,Editas开展的基因编辑临床满足了目前认为可以接受的伦理准则:即由明确的基因变异导致的疾病、目前没有其他任何治疗方法,以及相应的动物模型实验取得成功。另外,相应的基因编辑治疗对象是体细胞,而不是胚胎细胞。这些都是引起公愤的基因编辑婴儿事件所不具有的。


何为视蛋白基因变异


Editas这次开展的基因编辑临床试验,针对的是一种由于视神经表面的视紫红质(rhodopsin)中的视蛋白(opsin)基因变异而导致的失明症。

视紫红质是视神经接受光线的“感应器”。这个感应器有两个部件:视蛋白和被视蛋白包绕着的视黄醛(retinal)。视黄醛来自维生素A。在光线刺激下,视黄醛会发生构像变化。这种变化会被视蛋白感受到,并通过一系列结构和生化变化,把这种感受变成电信号传递到大脑。人们常说夜盲症或视弱孩子要多吃胡萝卜(胡萝卜素包含双维生素A)或者维生素A并非没有道理,但并不是全部的道理。

我们现在知道,视蛋白的变异对视力的影响更大。在神经受体结构的研究历史上,视蛋白有着独特的地位。它是第一个获得3D结构的一类被称为“G-蛋白结合受体的”膜蛋白。之后的进一步深入研究了解到视蛋白的作用机制,以及视蛋白序列的变异如何影响到视力,严重时甚至会引起失明。

有很多原因可以造成视网膜退化性的失明,而其中有一部分是由于基因变异造成的。不幸的是,这类基因变异还会遗传给下一代。目前我们知道的导致失明的基因变异可以发生在视蛋白的不同部位,因而也可以导致不同症状,以及不同严重程度的视网膜退化。其中一种比较严重的变异发生在视蛋白基因的表达过程中,导致视蛋白表达错误,因此失去了视蛋白的作用。


Editas的基因编辑点


真核细胞的细胞核中的蛋白的DNA密码并非是一条直接的序列。每个蛋白的DNA密码被分割成若干片段,这些片段被称为“外显子”(Exons),而插在外显子之间的DNA系列被称为“内含子”(Intron)。

而我们到现在对于这些“内含子”是从哪里来、为什么要插在“外显子”之间还不是非常清楚。但是,我们的细胞却知道如何处理这些不属于蛋白序列的DNA片段。

在需要蛋白表达时,细胞首先按照DNA的全部序列转录成“mRNA前体”(Pre-mRNA);然后由特殊的酶把那些不属于蛋白序列的“内含子”切掉,重新拼凑成为一个完整的、干净的mRNA;再根据这个经过清理的mRNA反义成蛋白。

在这个过程中,加入某一段“内含子”发生变异,影响到“清理”mRNA前体的正确性,导致最后得到的mRNA包含错误,最终生成的蛋白也就不正常了。这个错误在基因表达中被称为“选择性剪接”(alternative splicing)。

Editas这次临床试验针对的就是这样一种影响剪接的基因变异。


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