歐洲藥品管理局人用藥品委員會剛剛建議批準歐洲第一例使用CRISPR基因編輯技術的藥物。這種名為Casgevy的療法適用于治療兩種罕見的遺傳性疾病:β地中海貧血和鐮刀型細胞貧血。這些病癥是由影響血紅蛋白的產生和功能的基因突變引起的。這兩種疾病都會使人衰弱并危及生命。
如果沒有一名西班牙人的發現,這種革命性的治療方法就不可能實現。我們試著在西班牙國家生物技術中心CRISPR編輯和罕見病專家、遺傳學家路易斯·蒙托柳的幫助下,了解這一創新醫療工具。
什么是基因編輯療法
首先,我們要解釋一下什么是CRISPR。罕見病網絡生物醫學研究中心的研究人員說,CRISPR是細菌在數十億年前發展出來的一種防御系統,用于保護自己免受跟蹤它們的病毒侵害。
該系統于1992年被阿利坎特大學的微生物學家弗朗西斯·莫希卡發現,并將其命名為CRISPR,是“成簇且規則間隔的短回文重復序列”的英文縮寫。2012年兩位研究人員埃瑪紐埃爾·沙爾龐捷和珍妮弗·杜德納意識到可以把它提取出來變成一種編輯工具。
通過這種方式,他們得出的結論是,基因編輯是可行的。正如蒙托柳舉例說明的那樣,“就像我們在計算機上輸入文本時修改錯誤的字符那樣。這就是CRISPR工具為我們提供的功能,它用于刪除字符、添加字符以及替換字符。他們可以做這三件事,甚至更多”。
所有這些研究于2013年1月啟動,10年后,第一個基于這些工具的療法被批準。
這個剛剛獲得歐洲藥品管理局委員會推薦的新藥,利用的正是我們還是胎兒時在母親子宮發育期間所做的事情。胎兒血液循環使用一種血紅蛋白的變體,即胎兒血紅蛋白,它由兩條α鏈和兩條γ鏈組成。γ鏈在胎兒時期被稱為β鏈,當我們出生時,這個基因被關閉,因為有一種蛋白質位于該基因之上并阻止其發揮作用——即阻遏蛋白,也就是BCL11A。我們現在正在用CRISPR攻擊這個基因。如果我們攻擊抑制因子,它就會停止抑制它所抑制的東西,然后γ基因會再次被激活。在成年期,通過這種治療,γ基因重新被激活并取代了錯誤的β基因。這些人之所以痊愈,是因為他們的血液中又有了正常的血紅蛋白。
癌癥領域的偉大發現
蒙托柳解釋說:“Casgevy不是一顆小藥丸。對于需要這種治療的人,首先要從骨髓中提取造血干細胞,然后經過CRISPR處理消除BCL11A的功能。然而,在將它們送回患者體內之前,還要清除患者體內剩余的干細胞,這就是為什么他們要接受高劑量化療。”
蒙托柳認為,CRISPR療法是一場革命。它源于基礎研究,是一個來自分子生物學的成熟提議。他說:“同樣具有革命性的是,這是一種獨特的治療方法,一旦一個人完整地接受了這個治療過程,他以后再也不需要接受治療了。該療法可以一勞永逸地解決問題。”
不過,蒙托柳補充道,Casgevy還有很長時間才能到達患者手中。歐洲藥品管理局需要將審批意見提交給歐盟委員會,之后轉換為各成員國的授權后才有效。此外,目前天價的治療費用也需要政府與制藥公司之間進行相當長時間的談判。
最后,蒙托柳強調說:“CRISPR工具已經并將繼續廣泛用于癌癥免疫治療。癌癥免疫療法意味著利用自身重新激活和增強的免疫系統來對抗腫瘤細胞。這是通過消除負調節因子來實現的,它是我們免疫系統中的一種剎車。如果你拿掉剎車,免疫系統就會不受控制。雖然結果可能適得其反,甚至導致自身免疫性疾病,但積極的一面是,它們是更具攻擊性的細胞,能夠更好地對抗腫瘤細胞。這是今年癌癥領域的偉大發現。”