修复我们的基因

正如你可能从我们在之前的播客中多次提到的那样，人们对CRISPR治疗人类疾病的潜力感到非常兴奋。但是最有前途的应用是什么呢?为了找到答案，Ginny Smith采访了来自明尼苏达大学的Jakub Tolar。

Jakub -有许多人早期采用了这项技术，其中一项领先的技术被称为基因编辑。这基本上意味着你在人类基因组的30亿个字母中有一个错字你只要把那个不正确的字母换成正确的字母。

金妮——你是怎么做的?

Jakub:这绝对是令人着迷的，因为我们使用了我称之为“增强现实”的技术，因为我们产生了自然界中不存在的分子，并将自然界中存在的两种功能结合在一起:一种是结合DNA——与DNA中的特定位点结合——另一种是切割DNA。所以我们把它们放在一起，这些杂交分子，它们在自然界中不存在，被用于基因编辑，用于重写基因组蓝图中的错误信息。

金妮——你怎么把这些全新的分子植入活人体内?

Jakub -你问的正是整个技术中最重要的瓶颈，因为这个手机非常智能。它保护自己免受任何外来DNA或外来粒子的侵害，比如我们用于基因编辑的那些。因此，为了实现这一目标，我们也在努力变得聪明，向大自然学习。例如，我们对核酸进行修饰或者将我们想要传递的蛋白质包裹起来这样它就可以穿过细胞膜和核膜，到达DNA所在的细胞核中心。

金妮-你有效地把它藏了起来这样细胞就看不出这是不应该让它进来的东西?

Jakub -是的，这是个好词。我们有效地将它隐藏在每个细胞中存在的防御机制之外。

金妮——这听起来真的有点科幻的未来感。这是目前正在使用的东西吗?

Jakub -首先，这一点也不科幻。世上没有奇迹。当我看到“这是一个医学奇迹”时，我总是有点畏缩。它几乎从来都不是。这是一个序列。这是许多人一年或十年的工作成果。所以我认为这是一条可预测的、渐进的、非常令人兴奋的道路。

金妮-这个目前被用来治疗什么样的疾病?

Jakub -这将有助于大多数疾病是单基因疾病。这意味着一个基因在整个基因组中是有缺陷的这个人出生时就患有这种疾病。目前还不能用于我们所说的多基因疾病，也就是许多基因受到疾病的影响。

这将有助于治疗的疾病的例子是，例如骨髓衰竭。这是一种孩子出生时没有足够数量的干细胞的状态，这些干细胞是在骨髓中形成血液的，最终会耗尽，没有更多的干细胞来提供健康的血小板、白细胞和红细胞。它同样可以用于肝脏疾病，这些疾病阻碍了肝脏排毒或产生健康生活所必需的新蛋白质的能力。正如我在评论中所说，它可以用于皮肤疾病，比如大疱性表皮松解症。对一些人来说，这是一种非常非常难治疗的疾病，但它同样重要，至少对我来说，这是医学，科学和医学的挑战。这种疾病的特征是皮肤脱落。这些类似于化学烧伤或热烧伤，只是这一次，烧伤是遗传的。

金妮-这种病可以用你发明的这些新分子来治疗吗?

Jakub -这就是我们正在做的。这就是我们前进的方向。

Ginny -那么如果你要进行基因编辑治疗，这个过程实际上是如何工作的呢?作为病人会是什么感觉?

Jakub:所以我认为增加的安全水平需要被清除，我认为是这些细胞，皮肤细胞，也许是其他细胞，它们制造重要的皮肤分子(它们不必生活在皮肤中)称为间质基质细胞，这些细胞将在个体的体外被纠正，然后她或他自己的细胞将被送回他们身上。

金妮-好吧，所以这种新分子实际上不会进入人体。这将在外面完成。

Jakub -我更喜欢这样，因为我认为这是一个全新的潘多拉盒子，用基因药物进入整个生物体。

Ginny -这种基因编辑技术会有什么风险?是否存在在错误的地方进行编辑并导致问题的危险?

Jakub -你很聪明，是的!这是我们和其他在这个领域工作的人的主要担忧，无意中，同样的机制可以导致我们希望的干净的纠正，它可以导致不希望的“纠正错误”引入到基因组的其他地方，这会产生临床后果。

金妮-理论上会有什么样的影响呢?

Jakub -最可怕的是癌症。在过去其他形式的基因治疗中也发生过这种情况。所以人们对此特别敏感，这是理所当然的。另一个原因是人体免疫系统失调。我知道这也会导致自身免疫问题。

Ginny -你认为这种技术会被开发出来，并且能够用于涉及多个基因的更复杂的疾病，还是它们总是太复杂?

Jakub -不。我几乎可以肯定，当我们在单基因水平上完善它时，它将朝着这个方向发展，也将推进到多基因疾病。这种方法的一大优点是它是模块化的。它可以像乐高一样。它可以由不同的片段组合在一起，你可以在同一个细胞的同一个分子上组合不同的校正分子。

金妮——现在是一个价值百万美元的问题:这些技术要多久才能得到广泛应用?

Jakub -百万美元的问题，但没有答案，因为我认为未来不可预测是有原因的。我们只是不知道。但如果我从其他技术领域，比如晶体管——从贝尔实验室的晶体管到德州仪器公司的晶体管收音机，大约需要10年……