基因編輯技術(shù)依然很火。對韓春雨教授的質(zhì)疑也好，對專利應(yīng)歸誰所有的爭論也罷，都改變不了基因編輯技術(shù)快速發(fā)展的事實(shí)。近日《細(xì)胞通訊》雜志上的一篇科學(xué)論文，為基因編輯技術(shù)的發(fā)展再注一筆。一種新的基因編輯系統(tǒng)，幫助研究人員找到了可使人類免疫細(xì)胞對抗艾滋病病毒（HIV）感染的基因變異。在人類對抗艾滋病的漫長征途中，基因編輯技術(shù)開始發(fā)力。

此項(xiàng)成果歸屬于美國加州大學(xué)舊金山分校及其附屬格萊斯頓研究所的研究人員。該團(tuán)隊(duì)使用CRISPR/Cas9技術(shù)，建立了一個高通量細(xì)胞編輯平臺，能夠測試不同基因變異對免疫細(xì)胞對抗HIV的影響。這無疑會推動艾滋病的治療研究。

一線曙光，天然抵抗HIV人群

幾十年來，在科學(xué)家的不斷努力下，艾滋病研究取得巨大進(jìn)展，抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物在治療和控制HIV方面也取得了不錯的效果。但時至今日，依然無法完全治愈艾滋病，每年都有數(shù)以百萬計(jì)的人感染HIV。一旦病毒侵入患者的免疫系統(tǒng)，會深藏在細(xì)胞DNA中，現(xiàn)有技術(shù)手段無法檢測或摧毀它們，患者只能靠不斷服用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物維持生命。

然而，并不是每個人都很容易感染HIV，有些人的免疫細(xì)胞似乎對HIV具有天然抗性，這給處于迷茫中的科學(xué)家?guī)硪痪€曙光。他們希望，有朝一日能夠編輯HIV感染者的免疫系統(tǒng)，使其具有對抗HIV的能力。

為此，科學(xué)家們做了很多努力，對具有HIV抗性者的基因組進(jìn)行了大量測序，以求發(fā)現(xiàn)能對HIV免疫的基因變異。但有太多的基因變異涉及其中，有的變異會阻礙病毒入侵免疫細(xì)胞，有的則會對病毒操控細(xì)胞基因表達(dá)的能力造成影響。直到現(xiàn)在，科學(xué)家也沒有找到一種方法來測試到底是哪種變異賦予了人類T細(xì)胞對抗HIV的能力。

CRISPR相助，創(chuàng)建抗HIV免疫細(xì)胞

T細(xì)胞是人體免疫系統(tǒng)中最主要的戰(zhàn)士，但它們卻很柔弱，在體外只能生存幾周。因此，對T細(xì)胞進(jìn)行基因編輯不是一件容易的事。2015年，加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)院的微生物學(xué)和免疫學(xué)助理教授亞歷山大·馬森及同事，通過在試管中預(yù)制CRISPR機(jī)制，首次在人類T細(xì)胞中進(jìn)行了精確的DNA序列替換，并將編輯過的基因添加到供體免疫細(xì)胞中。

在此次新研究中，研究人員對這一技術(shù)進(jìn)行了改良。他們發(fā)明了與T細(xì)胞內(nèi)基因編輯并行的一個高通量自動化系統(tǒng)。通過這一系統(tǒng)，能夠?qū)】抵驹刚逿細(xì)胞中成千上萬個不同的候選基因進(jìn)行編輯，將這些變異細(xì)胞暴露于HIV病毒之前，然后篩選出可阻斷病毒感染的基因變異。

由于T細(xì)胞在體外只能存活兩到三周，該系統(tǒng)成功的關(guān)鍵就在于它的速度。用論文作者之一、加州大學(xué)舊金山分校細(xì)胞與分子藥物學(xué)教授內(nèi)萬·J.克洛根的話說：“要想把編輯T細(xì)胞作為一種治療手段，怎樣快速、安全、有效地進(jìn)行編輯，并將編輯細(xì)胞快速植回患者體內(nèi)是最主要的考量?！?/p>

研究人員利用新技術(shù)編輯了基因CXCR4與CCR5，這兩個基因負(fù)責(zé)編碼不同HIV病毒株用以侵入和感染免疫細(xì)胞的受體分子，是過去細(xì)胞療法實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)。結(jié)果表明，使這兩個基因中的任何一個失效，都可成功阻止HIV感染人類T細(xì)胞。而更進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)顯示，同時阻斷使HIV侵入細(xì)胞的基因和使HIV在細(xì)胞中得以生存繁殖的基因，會使免疫系統(tǒng)獲得雙重抗性。

潛力巨大，成果僅是冰山一角

為了驗(yàn)證新技術(shù)的效能，研究人員開發(fā)了146種不同的基于CRISPR技術(shù)的編輯方案，每個方案都旨在關(guān)閉45個與艾滋病有關(guān)基因中的一個。他們最后確認(rèn)了幾個基因，其缺失會使細(xì)胞具有HIV抗性，其中一些基因在先前的研究中已被預(yù)測出來，而有些基因卻從未發(fā)現(xiàn)與HIV感染有關(guān)。

下一步，研究人員計(jì)劃利用新平臺找出更多的HIV病毒弱點(diǎn)，以開發(fā)新的細(xì)胞療法或靶向性藥物。他們希望能找到一種方法，通過簡單或者說極微小的基因編輯，來改變細(xì)胞功能，使其既能產(chǎn)生對HIV病毒的抗性，又不會影響基因表達(dá)，阻礙細(xì)胞功能的發(fā)揮。他們還希望該系統(tǒng)能夠得到更廣泛的應(yīng)用，不僅僅是用于研究HIV，還會用于其他病毒研究。

馬森表示，對人類免疫細(xì)胞進(jìn)行修飾并很快就看到效果，可說是完成了傳染病研究中的一大塊拼圖?；蚓庉嫾夹g(shù)潛力巨大，而目前發(fā)現(xiàn)僅是冰山一角。（科技日報(bào)駐美國記者 劉海英）