《自然》杂志10月12日发表的一项研究证实，科学家首次纠正了发生在患者干细胞中的人类
遗传变异，这意味着患者的特意性治疗将变成现实。
由英国威康信托基金会桑格研究所和剑桥大学研究人员领导的研究小组重点研究的是与慢性
肝硬化和肺气肿有关的一个基因变异。通过尖端技术，他们正确地纠正了患者基因组的序列并去除了外源DNA，并且证明被纠正的基因工作正常。
研究人员用人类诱导多能干细胞（hlPSCs）作研究，是因为这些细胞一旦在培养皿中重新编程，它们就会变成多种组织细胞。科学家们相信，如果存在基因缺陷的患者干细胞得到纠正，把它们重新输给患者后可以治疗因原先变异而导致的疾病。要想将这一愿望变成现实，就需要有效的方法来诱导DNA、修复基因、去除外来DNA和修正一些改变。
研究人员对因α1抗胰蛋白酶基因变异而造成的缺陷进行了分析。该基因存在于肝脏中，它的作用是制作避免出现过度炎症的蛋白。存在α1抗胰蛋白酶基因变异的患者不能正常地从肝脏中释放这种蛋白，肝脏因而会受到损害，最终导致肝硬化和肺气肿。这是两种公认的肝脏和肺的遗传性疾病，北欧的发病率约为两千分之一。
剑桥大学过去研究证明，皮肤细胞通过干细胞重新编程有可能成为肝脏细胞。基于上述研究，研究人员成功并准确地将培养细胞中的变异α1抗胰蛋白酶基因进行了纠正。他们利用“分子剪”在准确的位置间断细胞的基因组，随后通过叫转座因子的DNA运载蛋白将正确的基因插入其中。转座因子的序列随后被从细胞中去除，使这些细胞转变成了没有任何受损DNA痕迹的肝细胞。
科学家通过试管实验和试验小鼠均存在正常α1抗胰蛋白酶基因这一事实证明，这些被插入的正确基因在肝细胞中存活下来。“我们开发了一个新的针对基因的系统，它可以准确地纠正患者细胞中的缺陷。”研究所原主任艾伦•布兰德利教授说。“我们这个系统除了基因纠正外不会遗留遗传操纵的痕迹。“尽管这是刚刚起步，但如果这项技术能够用于治疗，那将会给患者带来巨大好处。” “这项研究代表了向遗传性
肝病个性化细胞治疗迈出的第一步。”英国医学研究理事会（MRC）资深研究员卢德维克•瓦利耶说。“在用于
临床之前我们还要克服很大的挑战，但我们现在有向这一目标前进所需的手段。”
研究人员通过对干细胞进行分析发现，干细胞的基因组通常都存在着变异，原因仍然还不清楚。但研究人员可以利用最新的排序技术发现存在微小变异的细胞。研究人员最后从携带α1抗胰蛋白酶缺陷基因的患者中直接提取了细胞，并像以前一样准确地纠正了变异。结果表明，这些得到纠正的细胞能产生正常的α1抗胰蛋白酶。
“由于目前除了肝移植外还无法治疗此类疾病，而且因肝病的发病率明显增加而加重了肝移植的负担，因此迫切需要治疗遗传性和其它类型肝脏疾病方法能作为替代。”剑桥大学呼吸生物学教授大卫•洛马斯说。
作者：
2011-11-6