利用基因编辑技术治疗镰形红细胞症

 自从基因编辑技术问世以来，人们就渴望用该方法治疗由遗传变异导致的疾病。 可以设想把人类基因组内异常变异的碱基替换成正确的碱基就可以达到此目的。但首先遇到的问题如何把正确的碱基“写入”基因组中。这项技术原本利用细菌内以RNA为导向的核酸酶切除外来DNA双链以清除入侵微生物的目的，而这种酶并无修复DNA的作用。如果把该核酸酶及相应的RNA导入人类细胞，其结果是可以导致基因组靶位置（即与导入的RNA中protospacer+PAM序列配对的位置）被切断。而切断基因组DNA双链对细胞来说一个大的损伤，此时细胞内的修复机制会很快把两端连接起来，但这种连接后的断端往往会缺失一小段或增加一小段，这样就破坏了局部基因组DNA原有的序列，可能造成与原有序列相关的功能丧失，如编码错误或与蛋白因子结合异常。  

 科学家们可以利用基因编辑这种特性治疗疾病。例如： 人类镰形红细胞病是由于人类外周血干细胞中第11号染色体的HBB基因第1外显子中第6个密码子变异为缬氨酸时导致产生的血红蛋白异常产生镰形红细胞所致，该疾病导致患者贫血，易疲劳，疼痛等症状。  

 人类血红蛋白的类型在胎儿期和出生后有变化，镰形红细胞症的患者在出生后才会发病，原因是这类患者胎儿期的一个类型的血红蛋白（γ型）转为成人类型的血红蛋白时（β型）后者由于带有前述异常的变异就会发病。  

2019年，该方法首次用于临床治疗镰形红细胞症患者：首先采取患者骨髓，采集造血干/祖细胞，细胞经基因编辑后可以产生胎儿类型的血红蛋白，同时患者接受化疗，杀死原有的致病造血干细胞，再将基因编辑后的细胞输入患者。

         治疗之前，患者常因突发疼痛而急诊入院治疗，令人痛苦不堪。接受治疗后基本恢复正常生活。     显然，比较治标的治疗方法（输血，服用羟基脲等）或骨髓移植方法（难以寻找配型合适的个体），基因编辑治疗有无可比拟的优势、然而，目前繁杂的体外基因编辑，导致费用高，难以大面积推广；用化疗清除患者变异的血液干细胞可能使患者感到痛苦；治疗后副作用尤其时脱靶导致的副作用所观察的时间还很短。相信随着时间的推移，对其副作用的观察会更加深入。其它问题也会逐步改善，如：可能直接将基因编辑系统送至体内血液干细胞以代替体外基因编辑从而降低费用，利用抗体清除患者变异的血液干细胞而非化疗以减少患者的痛苦等等。         相信随着基因编辑治疗技术的不断完善，其它类型疾病的治疗也指日可待。