基因編輯猴子胚胎產生HIV抗體為研究人員提供了研究HIV治療的新方法!

基因編輯（gene editing），又稱基因組編輯（genome editing）或基因組工程（genome engineering），是一種新興的比較精確的能對生物體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術。

      因為基因編輯應用于人類是違法與違背倫理的，所以最近有研究人員把基因編輯技術運用與猴子身上，發現基因編輯的猴子胚胎為研究人員提供了治療HIV的新方法!

      威斯康星大學麥迪遜分校威斯康星州國家靈長類動物研究中心以及獸醫和醫學與公共衛生學院的Golos，Slukvin及其同事使用CRISPR編輯了食蟹獼猴新受精胚胎中的DNA。他們最近在《科學報告》雜志上發表了他們的工作，題為“Genome editing of CCR5 by CRISPR-Cas9 in Mauritian cynomolgus macaque embryos”。

圖  文章發表   來源：《科學報告》雜志

      十年前，一種治愈艾滋病毒的基因已經成功地添加到猴的胚胎中，以研究該病更多潛在的治療方法。

      2007 年， 一個名叫蒂莫西·雷·布朗的人突然之間便成為了全世界關注的焦點。他同時患有白血病和艾滋病，這名被冠以“柏林病人”的患者在醫學界看來已經是即將踏入墳墓的人。然而令人驚奇的是，在德國柏林接受白血病骨髓移植治療后，他的艾滋病居然被神奇地“治好”了。艾滋病這個長久以來被醫生和科學家們稱為不治之癥的疾病，就這樣在不經意之間被成功地治愈了。這一事件震驚了整個醫學界，醫生們從他的身上看到了醫學界的奇跡終結艾滋病。

      布朗接受的供體移植具有罕見遺傳突變基因，該突變使白細胞表面沒有一種叫CCR5的蛋白質。當布朗的免疫系統被清除并被捐贈的細胞取代后，他的新免疫系統的細胞攜帶了這種基因。

      威斯康星大學麥迪遜分校的生殖科學家、婦產科學教授說：“沒有CCR5，病毒就不會附著并進入細胞以制造更多的HIV。因此，移植后，蒂莫西·布朗感染被消除了。”

      2019年，另一名癌癥患者亞當·卡斯蒂列霍（Adam Castillejo）最初被確定為“倫敦患者” —通過給予相同突變的干細胞移植清除了他的HIV 。

      Golos說：“這非常令人興奮，并且已經進行了一些后續研究。但是，這很復雜。”

      CCR5突變的希望仍然存在，但有待進一步研究。這種突變概率不到1％，所以HIV這2位患者的治愈表明它可能不僅僅與CCR5突變有關。目前，用于研究的動物模型可以幫助回答未解決的問題。

      “出于對推進基因編輯技術以糾正遺傳疾病的興趣，基因編輯技術直接用于人類是違法、違背倫理的，所以非人類靈長類動物的胚胎編輯的臨床前研究非常重要，”威斯康星大學麥迪遜分校病理學和實驗室醫學教授干細胞研究員Igor Slukvin說。

      斯盧克文（Slukvin）的實驗室已經建立了一種從人類多能干細胞中的DNA中切出CCR5產生基因的方法，該基因可用于產生抗HIV的免疫細胞。

      威斯康星州國家靈長類動物研究中心的科學家詹娜·克羅普·施密特（Jenna Kropp Schmidt）說：“我們使用了我們在細胞中起作用的相同的靶向構建體，并將其遞送至單細胞受精胚胎。這種想法是，如果在胚胎早期進行基因編輯，那么隨著胚胎的生長，它應該傳播到所有細胞中了。”

      靈長類研究中心的科學家尼克·斯特列琴科（Nick Strelchenko）發現，多達三分之一的基因編輯成功刪除了CRISPR十字準線中的DNA片段-染色體上CCR5基因的兩個拷貝中的堿基對，并被延續到了新細胞隨著胚胎的生長。

      施密特說：“現在的目標是將這些胚胎轉移到代孕物中，以產生攜帶這種突變的后代。”

      食蟹獼猴原產于東南亞，是一群在印度洋毛里求斯島上孤立地生活了大約500年的猴子。由于整個毛里求斯猴系均來自少數幾位創始人，因此它們只有主要組織相容性復合體的七個變異，這是成功進行骨髓移植必須在供體和受體之間匹配的一組基因。人類中有數百種MHC變異。

      研究人員將利用MHC匹配的帶有CCR5突變的猴子，來研究移植物對猿猴免疫缺陷病毒的成功程度。

      Golos說：“抗逆轉錄病毒藥物確實確實改變了人們對HIV感染的期望，但是在某些患者中，它們可能太多效果。因此，CCR5突變基因編輯療法是一種潛在的替代方法，它使我們加深了對免疫系統及其如何保護人們免受HIV感染的了解。”

      這種動物模型可能會影響基因編輯的人類造血干細胞（在骨髓中工作以產生多種血細胞的這種類型）的發展，Slukvin和Golos說它們可以用作現成的HIV治療方法！