CRISPR 基因編輯能夠治癒糖尿病嗎？

糖尿病治癒在望？

編者按：一部分糖尿病患者曾寄希望於接受產生胰島素的細胞的組織移植來治癒糖尿病，但效果並不顯著。當前，科學家們希望可以利用CRISPR技術對細胞進行編輯，從而為治療糖尿病提供新的方法。儘管科學界在為患者的康復不斷努力，但即使作為健康的普通人，日常生活中最好也要控制糖類的攝入。本文譯自medium，文章作者Emily Mullin，原文標題Scientists Are Trying to Reverse Diabetes With Gene Editing。

上世紀90年代，一些1型糖尿病（胰島素依賴型糖尿病）患者接受了實驗性治療，希望能治癒他們的疾病。他們接受了含有最近去世的人身上產生胰島素的細胞的組織移植。希望供體組織中的細胞可以彌補患者的缺陷。

這些產生胰島素的細胞被稱為β細胞，在美國有超過3400萬糖尿病患者，約佔總人口的10%，這些患者的β細胞存在受損或耗盡的情況。β細胞通常會產生並釋放胰島素，這是一種調節血糖的激素。而沒有這些細胞的糖尿病患者需要定期服用胰島素。

移植手術成功了——至少暫時成功了。一些患者不再需要定期注射胰島素，但效果在幾個月或幾年後就消失了。同時，患者還需要嚴格服用免疫抑制藥物，這樣他們的身體才不會排斥移植的組織。

雖然這種療法並不理想，但科學家們並沒有放棄使用β細胞治療糖尿病的想法。現在，他們認為CRISPR可以改進這個想法。

聖路易斯華盛頓大學（Washington University in St. Louis）的研究人員最近利用基因編輯技術CRISPR對糖尿病患者的幹細胞進行了小小的修正，將其轉化為功能完整的β細胞。將編輯好的細胞轉移到患有糖尿病的小鼠體內後，小鼠的血糖恢復正常。研究結果發表在4月22日的《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）雜誌上。

雖然這項研究是用一種罕見的糖尿病患者的細胞完成的，但作者認為這種方法最終可以用於治療1型和2型糖尿病（成人發病型糖尿病）。

醫學和生物醫學工程助理教授Jeffrey Millman告訴OneZero說：「我們能夠在一週左右的時間內逆轉小鼠的血糖水平。」幾年前，Millman和他的同事們發現了如何將人類幹細胞轉化為製造胰島素的胰腺細胞。

在這項新研究中，Millman和他的同事們與華盛頓大學醫學中心內分泌學家Fumihiko Urano博士合作。Urano博士是一種罕見的糖尿病——沃爾夫勒姆綜合症（Wolfram syndrome）領域的專家，這種疾病會導致兒童糖尿病和耳聾。Urano從一名患有這種疾病的病人身上提取了皮膚細胞，用它們製成了一種幹細胞，這種幹細胞可以轉變成人體中的任何一種細胞，被稱為誘導多能幹細胞。通過使用CRISPR技術對這些干細胞的改造，他們糾正了導致疾病的基因突變。然後，他們將修正後的幹細胞轉化為胰腺細胞，並將其注射到小鼠體內。一週後，這些動物的血糖水平恢復正常，並在整個六個月的監測期內一直保持正常。

研究結果令人鼓舞，但仍存在一些問題，例如如何將這種技術應用在糖尿病患者身上。首先，科學家們還不知道注入修正過的細胞的最佳位置。在之前的一些使用捐贈者細胞的臨床試驗中，醫生曾嘗試將細胞注入皮下，但效果不太好。

另一個問題是，科學家需要產生大量的細胞來治療病人。Millman說，這可能需要大約10億個細胞。這可能是一個漫長的過程，需要幾個月甚至一年的時間。

接下來的問題是如何用這種方法來治療1型和2型糖尿病，而不是像Millman和他的團隊所研究的罕見型糖尿病。這將取決於患者接受基因測試，以便醫生能夠識別導致他們患糖尿病的基因突變。Millman表示：「已經有幾十種突變被證實與1型和2型糖尿病風險增加有關。」他說，在未來，CRISPR可以用來糾正這些病人的某些細胞突變。

但與沃爾夫勒姆綜合症（由單一基因突變引起）不同的是，絕大多數糖尿病病例是由遺傳和環境因素共同造成的。因此，為了修正這些病人的細胞，還需要進行更多的研究。

如果治療成功，這將成為糖尿病的新型和長期治療方法，因為這種方法使用病人自己的細胞，它將使接受移植者免於服用免疫抑制藥物的需要，同時還可以避免由糖尿病引起的潛在的嚴重健康併發症，如神經和腎臟損害、肥胖、心臟病發作以及中風。但是，由於生成細胞的過程需要針對個別患者進行定製——這是一項非常耗時的工作——因此很難為每個糖尿病患者製造出這些細胞。

另外，這也是一種結合了兩種實驗技術的複雜治療方法。去年12月，美國首個使用誘導多功能幹細胞的臨床試驗剛剛開始，使用CRISPR技術對人體進行研究仍處於早期階段。

儘管存在技術障礙，但利用CRISPR編輯幹細胞的想法已經吸引了生物技術公司的興趣。例如，CRISPR Therapeutics公司與ViaCyte公司合作開發了一種基因編輯的糖尿病幹細胞療法。但與華盛頓大學正在進行的研究不同的是，他們的方法使用了來自人類細胞系的幹細胞，這種幹細胞可以無限地生長，而不是來自希望接受治療的病人。這種方法不需要修正導致個體糖尿病的不同基因突變，因此可以更快地擴大規模。

為了確保移植的細胞不會被身體排斥，這些公司正在用CRISPR對它們進行再編輯，以逃避人體免疫系統的檢測。不過到目前為止，這種療法還沒有在人體上進行測試。

儘管CRISPR編輯的幹細胞不太可能很快取代胰島素，但我想我們可以在幾年內看到它們的首次人體試驗。

譯者：喜湯

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