美国科学家尝试在体内进行第一次基因编辑

科学家们首次尝试编辑体内的基因，以大胆地尝试永久改变人的DNA以治愈疾病。

该实验是在加利福尼亚的11月6日上对44岁的Brian Madeux进行的。通过静脉注射，他收到了数十亿个纠正基因和遗传工具的拷贝，可以在精确的位置切割他的DNA。

患有一种叫做亨特综合征的代谢疾病的Madeux说: “这是一种谦卑”。“我愿意冒这个险。希望它能帮助我和其他人。”

它是否工作的迹象可能会在一个月后出现; 测试将在三个月后显示出来。

如果它成功了，它可能会对刚刚起步的基因治疗领域产生重大推动作用。科学家之前已经编辑了人们的基因，改变了实验室中的细胞，然后将其返回给患者。还有一些不涉及编辑DNA的基因疗法。

但是这些方法只能用于少数类型的疾病。有些给出的结果可能不会持久。其他一些人提供了一个新的基因，就像一个备件，但不能控制它在DNA中插入的位置，可能会导致一个新的问题，如癌症。

这一次，基因修补正在体内以一种精确的方式发生。这就像派一个迷你外科医生把新基因放在正确的位置。

“我们切断你的DNA，打开它，插入一个基因，缝合它。看不见的修补，”Sangamo Therapeutics总裁Sandy Macrae博士说，Sangamo Therapeutics是加州一家针对两种代谢性疾病和血友病进行测试的公司。“它成为你DNA的一部分，并在那里度过你的余生。”

这也意味着没有后退，没有办法消除编辑可能导致的任何错误。

圣地亚哥斯克里普斯转化科学研究所的一位独立专家埃里克·托波尔博士说: “你真的在玩弄大自然”，风险还不能完全知道，但研究应该向前推进，因为这些都是不治之症。

美国国立卫生研究院 (National Institutes of Health) 小组的波士顿科学家霍华德·考夫曼 (Howard Kaufman) 博士说，保护措施已经到位，以确保安全，动物试验非常令人鼓舞。

他说，基因编辑的承诺太大了，不容忽视。“到目前为止，还没有证据表明这将是危险的，” 他说。“现在不是害怕的时候。”

从头到脚的祸

全世界只有不到10,000人患有这些代谢疾病，部分原因是许多人非常年轻。那些患有Madeux疾病的人，Hunter综合征，缺乏一种能产生分解某些碳水化合物的酶的基因。这些在细胞中积聚，并在整个身体造成严重破坏。

患者可能经常患感冒和耳部感染，面部特征扭曲，听力损失，心脏问题，呼吸困难，皮肤和眼睛问题，骨骼和关节缺陷，肠道问题以及大脑和思维问题。

明尼苏达大学遗传学专家切斯特·惠特利 (Chester Whitley) 博士说: “许多人坐在轮椅上…… 一直依赖父母，直到他们去世。” 他计划招募患者参加这项研究。

每周静脉注射缺失的酶可以缓解一些症状，但每年花费100,000到400,000美元，不能防止脑损伤。

现在住在凤凰城附近的Madeux与一名护士Marcie Humphrey订婚，他在15年前在一项研究中认识了他，该研究在UCSF Benioff儿童医院奥克兰进行了基因编辑实验，该研究测试了这种酶疗法。

他已经进行了26次疝气，拇囊炎，骨头挤压脊柱以及耳朵，眼睛和胆囊问题的手术。

他说: “我似乎每隔一年就做一次手术。”去年，他差点死于支气管炎和肺炎。这种疾病已经扭曲了他的气道，“我被分泌物淹没了，我咳嗽不出来。”

Madeux拥有厨师学位，曾是犹他州两家餐厅的所有者，为美国滑雪队和名人做饭，但现在不能像以前那样在厨房工作或骑马。

基因编辑不能修复他已经遭受的损害，但他希望这将停止每周进行酶治疗的需要。

最初的研究将涉及多达30名成年人来测试安全性，但最终目标是在发生很多伤害之前对很小的孩子进行治疗。

它是如何工作的

一种称为CRISpR的基因编辑工具最近引起了很多关注，但是这项研究使用了另一种称为锌指核酸酶的工具。它们就像寻找和切割特定DNA片段的分子剪刀。

该疗法分为三个部分: 新基因和两个锌指蛋白。每个部分的DNA指令都被放置在一种病毒中，这种病毒被改变为不会引起感染，而是将它们运送到细胞中。其中数十亿份是通过静脉提供的。

它们会到达肝脏，在那里细胞使用指令来制造锌指并准备纠正基因。手指切断了DNA，使新基因滑入。然后，新基因指导细胞制造患者缺乏的酶。

Madeux的医生和研究负责人，奥克兰医院的paul Harmatz博士说，只有1% 的肝细胞才能成功治疗该疾病。

“技术有多防弹？我们只是在学习，”但安全性测试非常好，宾夕法尼亚大学的科学家卡尔·6月博士说，他做了其他基因治疗工作，但没有参与这项研究。

可能出什么问题

安全性问题困扰着一些早期的基因疗法。一种担心是病毒可能引发免疫系统攻击。1999年，18岁的杰西·格尔辛格 (Jesse Gelsinger) 死于该问题的基因疗法研究，但新研究使用了另一种病毒，该病毒在其他实验中被证明更加安全。

另一个担心是，插入一个新基因可能会对其他基因产生不可预见的影响。这发生在几年前，当时研究人员使用基因疗法治愈了一些称为 “泡沫男孩” 疾病的免疫系统疾病。后来，一些患者患上了白血病，因为新基因插入了天然DNA中的一个位置，在那里它无意中激活了癌症基因。

斯坦福大学生物伦理学家汉克·格里利 (Hank Greely) 说: “当你随机插入一大块DNA时，有时效果很好，有时什么也不做，有时会造成伤害。”“基因编辑的好处是你可以把基因放在你想要的地方。”

最后，一些人担心这种病毒会进入其他地方，比如心脏，卵子和精子，在那里它可能会影响后代。医生说，内置的遗传保护措施阻止了这种疗法在肝脏以外的任何地方起作用，就像只有在某些条件下才会发芽的种子一样。

该实验与正在辩论的其他更具争议性的工作无关，该工作试图编辑人类胚胎中的基因以预防出生前的疾病-这种变化会代代相传。

创造历史

Madeux的治疗本来是一周前进行的，但是一个小故障阻止了它。

他和他的未婚妻回到了亚利桑那州，但几乎没有及时回到奥克兰进行第二次尝试，因为他们的周日航班被取消，直到治疗结束后的周一才有其他人。

争先恐后，他们终于有了飞往加利福尼亚州蒙特雷的航班，汽车服务将他们带到奥克兰以北仅100英里。

周一，他进行了三个小时的输液，周围有六名医生，护士和其他穿着从头到脚防护服的人，以降低给他任何细菌的风险。他的医生Harmatz在医院过夜，以确保他的病人保持健康。

“我很紧张，也很兴奋，” 马德克斯在准备离开医院时说。“我一生都在等待这一点，这可能会治愈我。”