珍妮佛·杜德娜 塞繆爾·斯滕伯格

22個筆記

? 上篇 工具

>> DNA的信息最終被翻譯為蛋白質(zhì)的序列，這個過程遵循的是分子生物學的中心法則。首先，在細胞核內(nèi)，DNA轉(zhuǎn)錄出一個臨時拷貝，叫作信使RNA（mRNA）。信使RNA是一條單鏈，它的序列跟DNA模板是對應(yīng)的（一個重要的區(qū)別是T被換成了>> U）。然后信使RNA被運送到細胞核外

>> 呈遞到核糖體（合成蛋白質(zhì)的工廠），信使RNA上的堿基信息被翻譯成氨基酸信息，也就形成了蛋白質(zhì)。翻譯的過程遵循的是遺傳密碼表：每3個堿基組成了一個三聯(lián)體密碼子，它對應(yīng)于一個特定的氨基酸（由于密碼子有64種可能，而氨基酸有20種，因此一個氨基酸可能對應(yīng)于多個密碼子，此外，還有3個終止密碼子代表終止信號）。核糖體從信使RNA的一端開始，逐個密

>> 細胞還有第二套用于修復(fù)雙鏈斷裂的分子機制——同源重組，它比異常重組要更精確、更有分寸，因為它只對序列特別相似的DNA片段進行重組。事實上，早期的基

? 下篇 任務(wù)

>> 通過把CRISPR與其他遺傳元件（比如抗病基因）組合起來，科學家不僅可以用CRISPR復(fù)制自身，而且能復(fù)制任何DNA序列

>> 研究人員面對的諸多難題包括：要選擇何種類型的細胞進行基因編輯？是應(yīng)該編輯體細胞，還是生殖細胞？這些正是當今醫(yī)學界最重要的議題，也引發(fā)了最激烈的辯論

>> 更何況還要進入細胞內(nèi)部。如何投遞CRISPR？這是編輯體細胞的第一個巨大挑戰(zhàn)。

現(xiàn)有的投遞策略可以分為兩大類：體內(nèi)基因編輯，以及體外基因編輯

>> 在前者，CRISPR直接送到患者體內(nèi)，等候它發(fā)揮效果；在后者，患者的細胞被提取出來，經(jīng)過體外編輯之后再移植回體內(nèi)。相對而言，體外編輯要更加容

>> 最有希望通過體外CRISPR療法得到治療的兩種遺傳病是鐮狀細胞病和乙型地中海貧血癥，它們的病因都是血紅蛋白的分子突變。

>> 基因編輯有可能解決這個問題，因為它用的是患者自身的干細胞，這樣，患者既是供體，也是受體。如果醫(yī)生從患者的骨髓里分離出干細胞，利用CRISPR修復(fù)其突變的乙型球蛋白基因，然后把編輯后的細胞輸回患者體內(nèi)，既不必擔心供體來源的問題，也不必擔心免疫排斥的問題。

>> 艾滋病毒攻擊的正是人體的白細胞。正常情況下，白細胞表面的CCR5蛋白質(zhì)是艾滋病毒入侵白細胞的幾個關(guān)鍵部位之一，這些幸運兒的獨特之處在于，由于CCR5基因內(nèi)部缺失了32個堿基對，CCR5蛋白質(zhì)出現(xiàn)了突變，變得更短了，這使得艾滋病毒無法在細胞表面“著陸”，因而無法感染細胞。

>> 一個辦法是用CRISPR來靶向鎖定艾滋病毒的基因，從患者的基因組中把入侵的DNA“揪”出來，從而保護患者不受艾滋病毒的威脅。另外一個辦法叫作“激活并消滅”，它使用一種失活的CRISPR版本來主動喚醒休眠的病毒，然后再用現(xiàn)有的藥物殺滅它們。

>> 首先，醫(yī)生需要知道如何把CRISPR精確投遞到病灶組織；其次，我們要保證這不會引起患者的免疫排斥反應(yīng)；最后，Cas9蛋白質(zhì)和向?qū)NA必須在人體內(nèi)足夠穩(wěn)定，確保完成基因編輯。

>> 已經(jīng)改造了許多特異性的病毒來向人體內(nèi)投遞DNA，而且不會感染宿主，因為它們的唯一功能就是運送研究人員裝載上的治療物質(zhì)。

>> 用于投遞遺傳物質(zhì)的病毒一般叫作載體。對體內(nèi)基因編輯來說，一個特別有用的載體是腺相關(guān)病毒（AAV），這是一種無害的人類病毒。腺相關(guān)病毒會引起微弱的免疫反應(yīng)，但不會導(dǎo)致任何疾病。這種病毒載體可以輕易地裝載上治療用的基因（包括編碼Cas9和向?qū)NA的基因），而且可以把這些遺傳物質(zhì)有效投遞到宿主細胞內(nèi)。更重要的是，我們可以

>> 癌癥始于DNA突變，有些是從出生時就有，有

>> 編輯最有潛力的一個應(yīng)用是輔助近幾年最受關(guān)注的一種療法——免疫治療。

免疫治療是癌癥治療的一個革命性進展。它跟傳統(tǒng)的癌癥治療方式，包括外科手術(shù)、放療和化療都有所不同，免疫治療利用患者自身的免疫系統(tǒng)來圍捕并殺死癌細胞，這稱得上是一種典型的范式轉(zhuǎn)移。

>> 癌癥免疫治療背后的核心觀念是對

>> 人體免疫系統(tǒng)進行微調(diào)，特別是針對T細胞，這是免疫系統(tǒng)的大部隊

>> 個潛在的突破是所謂“檢查點抑制劑”（checkpoint inhibitors），這種藥物可以阻斷這種抑制作用，使免疫系統(tǒng)攻擊癌細胞。另外一個辦法是對T細胞進行遺傳改造，使它們可以精確打擊患者體內(nèi)特定的癌細胞。其實這也是一種體外治療，它叫作過繼性T細胞療法（adoptive cell transfer,ACT），正是在這里，基因編輯登上了舞臺。

>> 過繼性T細胞療法的基本目的，是幫助T細胞更好地靶向鎖定癌細胞。T細胞里引入了一個新的基因，它可以合成出一個新的蛋白質(zhì)受體，這個受體經(jīng)過特殊的設(shè)計，可以識別并靶向鎖定癌癥的分子標記。但是

? 注釋

>> CRISPR全稱為clustered regularly interspaced short palindromic repeats，指成簇的、規(guī)律間隔的、短回文、重復(fù)序列

對crispr CAS9的發(fā)現(xiàn)及未來前景和擔憂的自序文，作者系這些事情的親歷者，我們的未來何其具有想象力～基因編輯在遺傳病、免疫療法上的應(yīng)用還是令人期待