今天,一項(xiàng)突破性的研究成果刊登于《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上:首次有研究團(tuán)隊(duì)在短短六個(gè)月內(nèi)開發(fā)出了一種個(gè)體化CRISPR基因編輯療法,并成功應(yīng)用于一名患有罕見遺傳病的嬰兒患者。這一事件標(biāo)志著人類首次真正實(shí)現(xiàn)了為單個(gè)病患量身定制的基因編輯治療。
諾貝爾獎(jiǎng)得主Jennifer Doudna教授評(píng)價(jià)道:“在如此短的時(shí)間內(nèi),成功開發(fā)出按需設(shè)計(jì)的CRISPR療法,這是醫(yī)學(xué)史上一個(gè)重要的里程碑。我們由此踏入了一個(gè)嶄新的時(shí)代——一個(gè)曾經(jīng)無法治愈的遺傳疾病也有望得到有效治療的時(shí)代。”
圖片來源:123RF
生命藍(lán)圖上的錯(cuò)別字
而所有這一切,是現(xiàn)在年僅9.5個(gè)月大男孩KJ的故事。KJ出生時(shí),并沒有異常的預(yù)兆。他是妮可和凱爾的第四個(gè)孩子,在賓夕法尼亞早產(chǎn)出生,看似健康無虞。然而,僅僅兩天后,一位細(xì)心的護(hù)士注意到:當(dāng)她抬起KJ的手臂時(shí),它僵硬地停滯在空中,緩慢顫抖地落下,這并不尋常。這引起了她的警覺。抽血檢查顯示,他血液中的氨水平高達(dá)數(shù)千微摩爾,而正常值應(yīng)低于40微摩爾。
KJ被緊急轉(zhuǎn)入兒童醫(yī)院接受透析治療。醫(yī)生們?cè)诘褂?jì)時(shí)中為他爭取生命的同時(shí),也為他進(jìn)行了完整DNA序列檢測,并很快發(fā)現(xiàn)他患有一種罕見的代謝疾病——氨基甲酰磷酸合成酶1(CPS1)缺陷癥,這是屬于尿素循環(huán)障礙的一種。由于肝臟無法正常代謝氨,毒素迅速積累,若未及時(shí)治療,隨時(shí)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的腦損傷甚至死亡。統(tǒng)計(jì)顯示,患有這類疾病嬰兒的早期死亡率高達(dá)50%。
截圖來源:
NEJM
那時(shí)的KJ住在醫(yī)院的保溫箱中。他當(dāng)時(shí)唯一的希望,是等到長大些接受肝移植。而在那之前,他需要每天服用大量排氮藥物,并持續(xù)接受極度嚴(yán)格的低蛋白飲食。然而,在KJ為他的生命奮力爭斗的同時(shí),一場跨越多個(gè)州、多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的科研競速也悄然展開。
一場與時(shí)間賽跑的科學(xué)競速
在兒童醫(yī)院醫(yī)生Rebecca Ahrens-Nicklas博士的聯(lián)系下,基因編輯專家Kiran Musunuru博士得到了KJ的基因序列。這位Verve Therapeutics的共同創(chuàng)始人,也是主導(dǎo)該公司心血管CRISPR項(xiàng)目的科學(xué)家,曾夢想用CRISPR防治億萬人心臟病的發(fā)生。他和Rebecca Ahrens-Nicklas博士一直在思考一個(gè)問題:如果CRISPR可以破壞高膽固醇基因,它能否也能修復(fù)這些致命的“錯(cuò)別字”?隨著KJ案例的到來,此刻,他把全部精力投注在“修復(fù)”KJ獨(dú)有的遺傳“錯(cuò)別字”上。
KJ攜帶兩個(gè)致病突變,這些基因組上的“錯(cuò)別字”來自父母各一方。幸運(yùn)的是,幾個(gè)關(guān)鍵因素使他成為適合快速啟動(dòng)CRISPR治療的理想候選者。一項(xiàng)由加州大學(xué)伯克利分校創(chuàng)新基因組研究所(IGI)主導(dǎo)的研究項(xiàng)目正在進(jìn)行中,這使得研究團(tuán)隊(duì)能夠立即為KJ及其父母完成DNA檢測與分析。他的基因中存在一個(gè)“一字之差”的突變——正是堿基編輯最擅長修復(fù)的類型。這項(xiàng)技術(shù)無需切斷DNA雙鏈,而是精準(zhǔn)替換單個(gè)堿基,尤其適合用于嬰兒。
療法開發(fā)時(shí)間表(圖片來源:參考資料[3])
此外,這一突變的靶細(xì)胞位于肝臟,而肝臟是目前最易通過脂質(zhì)納米顆粒進(jìn)行體內(nèi)基因編輯遞送的器官之一。這些生物學(xué)與技術(shù)條件的契合,使得研究團(tuán)隊(duì)幾乎在第一時(shí)間便決定啟動(dòng)一項(xiàng)“n-of-1”治療——為一位患者量身定制的基因編輯方案。
挑戰(zhàn)前所未有——短短數(shù)月內(nèi),科學(xué)家們創(chuàng)建了包含KJ突變的小鼠模型與細(xì)胞系,在體內(nèi)外進(jìn)行療效驗(yàn)證,并通過猴子實(shí)驗(yàn)評(píng)估安全性與有效性,并完成適用于人體的藥物生產(chǎn)。科學(xué)家們幾乎沒有休息,分秒必爭。在協(xié)作、信任與科學(xué)信念的驅(qū)動(dòng)之下,這款定制藥物于KJ出生6個(gè)月時(shí)正式完成,并被命名為“kayjayguran abengcemeran”,簡稱k-abe,以KJ之名命名。這由一種新一代堿基編輯器和一條精準(zhǔn)識(shí)別KJ突變的引導(dǎo)RNA所組成,兩者被封裝進(jìn)脂質(zhì)納米顆粒中,用于遞送到肝細(xì)胞。這是全球首個(gè)真正意義上“為一人定制”的CRISPR體內(nèi)治療藥物。
注射當(dāng)日
2024年2月,一個(gè)緊張而肅穆的早晨,KJ正在睡夢中,藥物被注入他的靜脈。這一針劑量很低,僅為驗(yàn)證安全性。但在接下來數(shù)周,KJ的狀態(tài)逐漸改善。他的飲食限制被適當(dāng)放寬,氨水平得到控制。
三周后,醫(yī)生為他注射了第二針,更高劑量的k-abe。盡管期間經(jīng)歷了輕微不適與兩次病毒感染,KJ沒有出現(xiàn)以往那種嚴(yán)重的氨中毒反應(yīng),表現(xiàn)出前所未有的耐受力。而且他的體重穩(wěn)步上升,體重從同齡嬰孩的第9百分位躍升至第26百分位。
▲KJ在接受k-abe治療前后的生物化學(xué)指標(biāo)變化(圖片來源:參考資料[3])
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,他的血氨濃度、谷氨酰胺水平和尿氨酸水平均向正常方向回調(diào);肝功能指標(biāo)雖有輕度波動(dòng),但始終未見嚴(yán)重不良反應(yīng)。最重要的是,他的神經(jīng)系統(tǒng)未出現(xiàn)進(jìn)一步損害。他開始坐起來,開始表現(xiàn)出與其他同齡嬰兒一樣的活力。
然而最讓人動(dòng)容的,是來自一位母親平凡卻深刻的瞬間記憶。“那天我走進(jìn)病房,他正自己坐在嬰兒床里。”妮可輕聲回憶,“我們?cè)旧踔敛恢溃袥]有機(jī)會(huì)做到這樣簡單的一件事。”
個(gè)體化CRISPR療法的下一步
然而醫(yī)生們?nèi)员3种?jǐn)慎,不輕言“治愈”。因?yàn)橐嬲谰庉嬍欠癯晒Γ麄儽仨氉龈未┐袒顧z,但那對(duì)KJ太過危險(xiǎn)。然而,無論數(shù)據(jù)是否足夠完美,對(duì)于妮可和凱爾來說,他們看到的是一個(gè)原本瀕臨絕望的孩子,正在逐漸嘗試擁抱新的生活。
KJ的治療不僅是科學(xué)的勝利,更是一次制度與倫理的試煉。它展現(xiàn)了在緊迫時(shí)間內(nèi),科研界、產(chǎn)業(yè)界與醫(yī)療系統(tǒng)如何協(xié)同作戰(zhàn),突破罕見病患者“被忽略”的邊界。它也是一次對(duì)未來的預(yù)演——一個(gè)能夠?yàn)槊课换颊摺傲可碛喿觥被虔煼ǖ奈磥怼?/p>
“我為KJ和他的家人感到高興,我希望未來能看到更多家庭從中受益。”Doudna教授說道。
如今,Kiran Musunuru博士和Rebecca Ahrens-Nicklas博士正在計(jì)劃下一步。他們希望推動(dòng)“平臺(tái)試驗(yàn)”,針對(duì)同一疾病的多個(gè)突變?cè)O(shè)計(jì)快速編輯方案,讓“n-of-1”不再僅是單獨(dú)個(gè)案。他們深知前路漫漫:監(jiān)管機(jī)制、倫理考量等諸多領(lǐng)域仍有待深入探索。但他們也知道,KJ的故事已悄然改變了這條路的方向。
因?yàn)閺拇艘院螅覀兓蛟S可以這樣說:人類不僅能夠閱讀遺傳密碼,也開始嘗試在需要時(shí),謹(jǐn)慎而精準(zhǔn)地“修訂”它——為一位患者帶來改變,為一個(gè)生命帶來“新”的可能。
參考資料:
[1] First Patient Treated with Personalized CRISPR Therapy, Developed in Just Six Months. Retrieved May 15, 2025 from https://www.businesswire.com/news/home/20250515599787/en/First-Patient-Treated-with-Personalized-CRISPR-Therapy-Developed-in-Just-Six-Months
[2] CRISPR is used in landmark treatment to correct genetic misspelling of a single patient. Retrieved May 15, 2025 from https://www.statnews.com/2025/05/15/crispr-gene-editing-landmark-first-ever-single-patient-genetic-fix-nejm-reports/
[3] Patient-Specific In Vivo Gene Editing to Treat a Rare Genetic Disease. May 15, 2025 N Engl J Med. DOI: 10.1056/NEJMoa2504747
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