“一次治療，終身受益”，是開發(fā)基因編輯療法的最終目標。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。然而進一步擴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)，賓夕法尼亞大學的James M. Wilson教授和他的合作者進行的研究對非人靈長類的PCSK9基因進行了編輯。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。
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閉PCSK9的表達，從而永久地降低患者心血管疾病風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，將這一療法應用于廣大心血管疾病患者的關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)生脫靶編輯的機會很少，而且在完成編輯之后，它會自動失活，從而進一步降低脫靶編輯的風險。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，肝臟細胞已經(jīng)經(jīng)歷了多次的迭代，這些結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)進行基因編輯能夠產(chǎn)生持久的治療效果，而且它提供了關鍵的安全性數(shù)據(jù)，支持進行臨床轉化研究?！?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又邁進了一步。
