在大多數(shù)情況下，超過(guò)5萬(wàn)種已知的人類遺傳性疾病，很少有好的治療方法，更不用提能夠治愈的方法了。現(xiàn)在，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種新工具。從理論上講，它可以幫助糾正大約15000種遺傳性疾病的基因錯(cuò)誤。研究論文發(fā)表在《自然》雜志，36氪編譯了《科學(xué)美國(guó)人》（ScientificAmerican）的相關(guān)報(bào)道。報(bào)道中對(duì)研究的主要負(fù)責(zé)人David?Liu進(jìn)行了采訪。

在大多數(shù)情況下，超過(guò)5萬(wàn)種已知的人類遺傳性疾病，很少有好的治療方法，更不用提能夠治愈的方法了。現(xiàn)在，哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種新工具。從理論上講，它可以幫助糾正大約15000種遺傳性疾病的基因錯(cuò)誤——包括鐮狀細(xì)胞病（sickle-cell?disease，一種血液病）、囊腫性纖維化（cystic?fibrosis，侵犯多臟器的疾病）和幾種先天性耳聾和失明。

標(biāo)準(zhǔn)的基因編輯工具，比如著名的CRISPR——Cas9系統(tǒng)，就像剪刀一樣，可以將DNA鏈中有問(wèn)題的基因切斷。這可能對(duì)像亨廷頓病（Huntington，隨著病情進(jìn)展逐漸喪失說(shuō)話、行動(dòng)、思考和吞咽的能力，病情大約會(huì)持續(xù)發(fā)展10年到20年，并最終導(dǎo)致患者死亡。）這樣的由基因材料的復(fù)制引起的疾病有幫助。

據(jù)首席研究員David?Liu介紹，這種名為ABE（腺嘌呤堿基編輯器）的新工具更像是一支編輯筆。它可以讓科學(xué)家精確地改變單個(gè)堿基對(duì)，即構(gòu)成人類基因組“句子”的“字母”，從而可能有助于治療鐮狀細(xì)胞等疾病，這種疾病可以通過(guò)改變基因來(lái)治療。David?Liu強(qiáng)調(diào)，一種新的工具并不是說(shuō)要比另一種好，相反，它們可以用來(lái)解決不同類型的問(wèn)題。

但David?Liu說(shuō)，在ABE在人類病人身上試驗(yàn)之前，醫(yī)生們需要確定，什么時(shí)候該干預(yù)遺傳性疾病。他們還必須弄清楚如何最好地將基因編輯器送到相關(guān)細(xì)胞中——并證明這種方法是安全有效的，足以對(duì)病人產(chǎn)生有利的影響。

基因是由DNA組成的——兩個(gè)長(zhǎng)而平行的分子，被稱為核苷酸，由一對(duì)化學(xué)堿基連接在一起。其中，A（adenine，腺嘌呤）總是與T（thymine，胸腺嘧啶）配對(duì)，G（guanine，鳥(niǎo)嘌呤）與C（cytosine，胞嘧啶）結(jié)合。但是，當(dāng)基因配對(duì)出錯(cuò)的時(shí)候，它有時(shí)就會(huì)導(dǎo)致疾病。這個(gè)新工具（ABE）針對(duì)的是基因錯(cuò)誤，比如，A-T堿基對(duì)的位置本應(yīng)該是G-C的情況。

David?Liu是哈佛大學(xué)化學(xué)系教授，也是布羅德研究所（Broad?Institute）的副主席。他之前與他的學(xué)生和博士后研究人員一起，開(kāi)發(fā)了基礎(chǔ)編輯器，轉(zhuǎn)換了C-G堿基對(duì)與T–A對(duì)。（順序很重要，所以G—C錯(cuò)誤不和C—G錯(cuò)誤是不一樣的。）David?Liu也是霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究所（Howard?Hughes?Medical?Institute）的研究員。他在前不久的新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，他和其他人一直在研究其他的一些工具，可以糾正DNA中其他類型的“拼寫(xiě)錯(cuò)誤”。這讓他們找到了ABE。

ABE的新技術(shù)使用了David?Liu和他的同事開(kāi)發(fā)的一種酶（enzyme）。它能夠重新排列原子，形成一個(gè)類似于DNA鏈中的G的堿基。ABE系統(tǒng)還會(huì)對(duì)包含T的DNA鏈進(jìn)行檢測(cè)。然后，細(xì)胞的修復(fù)機(jī)制就會(huì)發(fā)揮作用，修復(fù)裂口。在這樣做的過(guò)程中，細(xì)胞會(huì)用C代替T，糾正另外一半的堿基對(duì)。最終的結(jié)果就是造成麻煩的A—T堿基對(duì)被轉(zhuǎn)化成一個(gè)有益的G—C對(duì)。

David?Liu和他的同事在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中使用了ABE，他們能夠精確地編輯導(dǎo)致遺傳性血色素沉著癥（hemochromatosis）的基因——這種疾病不僅會(huì)導(dǎo)致身體儲(chǔ)存過(guò)多的鐵元素，導(dǎo)致疼痛、疲勞、虛弱，如果不及時(shí)治療，還會(huì)導(dǎo)致肝臟和心臟衰竭。他們還利用ABE安裝了一種不同的基因突變來(lái)彌補(bǔ)導(dǎo)致鐮狀細(xì)胞病的DNA缺陷。

他說(shuō)，ABE的基因編輯過(guò)程是有效的，在17個(gè)測(cè)試網(wǎng)站上平均53%的時(shí)間中，有效地編輯了基因組中相關(guān)的位置。他補(bǔ)充說(shuō)，ABE只在不到0.1%的時(shí)間內(nèi)造成了不理想的效果。這一成功率基本上和CRISPR在切割基因差不多。

Dirk?Hockemeyer是加州大學(xué)伯克利分校的一名助理教授，他并沒(méi)有參與這項(xiàng)廣泛的研究。他說(shuō)，他對(duì)這團(tuán)隊(duì)的研究工作和新工具印象深刻。但要幫助病人，還有很長(zhǎng)的路要走。“在臨床應(yīng)用中，關(guān)鍵問(wèn)題是：如何讓編輯代理進(jìn)入我想要修復(fù)的單元中的位置？”他說(shuō)。但“如果它能治愈一種疾病，我們都應(yīng)該為此感到興奮。”