Nature子刊：基因組編輯終結貧血

　　 澳大利亞新南威爾士大學的研究人員發現，改變紅細胞中DNA的單個堿基，可提高它們生產攜氧血紅蛋白的能力。這項成果于5月14日在線發表在《Nature Communications》上，有望帶來鐮狀細胞貧血及其他血液疾病的治療。

　　研究人員利用TALENs基因組編輯技術，將一個有益的、天然存在的遺傳突變引入細胞中，從而打開了一個睡眠基因。對于大多數人，這個基因在子宮中激活，但在出生后關閉。

　　這項研究的領導者是新南威爾士大學的Merlin Crossley教授。他表示：“我們的實驗室研究證明，改變DNA的一個堿基，就能減輕鐮狀細胞貧血和地中海貧血的癥狀。由于我們引入的遺傳變異是天然存在的，因此這種方法應該是安全有效的。不過在應用于人體之前，我們還需要更多的研究。”

　　人類產生兩種不同類型的血紅蛋白 ? 這種重要分子將氧氣從肺運輸到身體其他部位。“在子宮內的發育過程中，胎兒的血紅蛋白基因被打開。這產生了胎兒血紅蛋白，它對氧氣有著高親和力，讓胎兒搶奪母親血液中的氧氣，”Crossley教授談道。“不過在出生后，胎兒的血紅蛋白基因關閉，而成人的血紅蛋白基因打開。”

　　影響成人血紅蛋白的突變是目前最常見的人類基因突變，全世界大約5%的人攜帶有缺陷的成人血紅蛋白基因。若一個人遺傳了兩個突變基因，則血紅蛋白受損，患上危及生命的疾病，如鐮狀細胞貧血和地中海貧血，這需要終身的輸血和藥物治療。

　　然而，有些患者存在胎兒血紅蛋白基因的有益突變。“這種好的突變讓他們的胎兒血紅蛋白基因在一生中都打開，并明顯減輕了癥狀，”Crossley教授說。

　　于是，研究人員利用TALENs方法，在人的紅細胞中引入這個單堿基突變。具體過程是在特定的位點切斷基因，并提供所需的供體DNA，以便插入。“DNA的斷裂對細胞是致命的，因此它們存在內部機制，利用備用的DNA來盡快修復任何切口，這就像你用身邊備用的紅毛線來補紅襪子一樣，”Crossley教授解釋道。

　　如果基因組編輯技術被證明是安全有效的，那么它與其他方法相比有明顯優勢，比如傳統的基因治療，它利用病毒將健康基因導入細胞來取代缺陷細胞。值得一提的是，這種改變不會遺傳，不同于近期引起爭議的生殖細胞改造。