“一次治療，終身受益”，是開發(fā)基因編輯療法的最終目標(biāo)。目前，也已經(jīng)有多款在研基因編輯療法在治療多種罕見疾病方面表現(xiàn)出可喜的療效。然而進(jìn)一步擴(kuò)展基因編輯療法的使用范圍，讓它能夠用于治療心血管疾病等常見疾病，需要回答兩個重要問題：一是療法的持久性，“一次治療，終身受益”的概念真的能夠?qū)崿F(xiàn)么？二是療法的安全性，因為基因編輯會永久性地改變細(xì)胞的DNA，那么它會不會產(chǎn)生脫靶編輯，脫靶基因編輯對療法的長期安全性有何影響？
日前，在Molecular Therapy上發(fā)布的一項研究，對這兩個問題提供了初步答案。這一由基因療法先驅(qū)，賓夕法尼亞大學(xué)的James M. Wilson教授和他的合作者進(jìn)行的研究對非人靈長類的PCSK9基因進(jìn)行了編輯。研究發(fā)現(xiàn)，一次性基因編輯可以顯著降低動物體內(nèi)的PCSK9蛋白和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平，而且療效能夠維持3年之久。研究人員同時沒有發(fā)現(xiàn)顯著的不良反應(yīng)。
PCSK9是降低LDL-C的一個重要靶點，目前已經(jīng)有多款靶向PCSK9的抗體療法和一款RNAi療法獲批上市。而且，使用基因編輯療法一次性關(guān)閉PCSK9的表達(dá)，從而永久地降低患者心血管疾病風(fēng)險正在成為一個新興開發(fā)方向。日前，Verve Therapeutics公司宣布，該公司基于CRISPR的基因編輯療法VERVE-101，在非人靈長類動物實驗中，一次治療后可以在隨后6個月內(nèi)持續(xù)降低LDL-C水平。該公司首席執(zhí)行官Sekar Kathiresan博士在2021藥明康德全球論壇上表示，將這一療法應(yīng)用于廣大心血管疾病患者的關(guān)鍵在于證明療法的持久性和安全性。 在Molecular Therapy上發(fā)表的這項研究中，研究人員使用了Precision BioSciences公司開發(fā)的ARCUS基因組編輯技術(shù)平臺。這是基于名為I-CreI的天然歸巢內(nèi)切酶開發(fā)的基因組編輯平臺。這種內(nèi)切酶屬于大范圍核酸酶（meganuclease）。它通過識別包含22個堿基的靶點序列來完成切割，由于靶點序列較長，因而產(chǎn)生脫靶編輯的機(jī)會很少，而且在完成編輯之后，它會自動失活，從而進(jìn)一步降低脫靶編輯的風(fēng)險。此外，它的另一個優(yōu)點是個頭比較小，只有364個氨基酸，讓它更容易使用病毒或非病毒遞送手段遞送到組織或細(xì)胞中。 ▲I-CreI作為基因組編輯工具的優(yōu)勢（圖片來源：參考資料[2]） 在這項實驗中，研究人員使用AAV載體，將靶向PCSK9基因的ARCUS基因編輯系統(tǒng)遞送到非人靈長類動物的肝臟中。這些動物在接受基因編輯治療后已經(jīng)被觀察超過3年。實驗結(jié)果顯示，接受基因編輯的動物的PCSK9蛋白水平持續(xù)降低了85%，而LDL-C水平持續(xù)降低56%。在3年期間，肝臟細(xì)胞已經(jīng)經(jīng)歷了多次的迭代，這些結(jié)果意味著基因編輯對基因組的改變被傳遞到新一代的肝細(xì)胞中，支持PCSK9和LDL-C水平的降低是永久性的。 同樣重要的是，對動物肝臟的組織學(xué)研究并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的不良變化，脫靶編輯的出現(xiàn)頻率持續(xù)維持在非常低的水平。 ▲這一研究的圖片摘要（圖片來源：參考資料[3]） “這一研究表明使用一劑ARCUS系統(tǒng)在體內(nèi)進(jìn)行基因編輯能夠產(chǎn)生持久的治療效果，而且它提供了關(guān)鍵的安全性數(shù)據(jù)，支持進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化研究。” James Wilson博士說，“這項研究不但為開發(fā)基因編輯作為潛在治療手段積累了證據(jù)，而且表明ARCUS基因編輯系統(tǒng)可能成為治療心血管疾病患者的一款非常有希望的新策略?！?/span> 此前，在2021藥明康德全球論壇上，多位細(xì)胞和基因療法新銳公司的首席執(zhí)行官的共識是，過去20年，我們在研究和解讀基因組上取得了重大進(jìn)步，而未來20年，人類將會為了健康而改寫基因組。這一研究讓我們向這個目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。
