根據8月30日發表在雜志上的一項研究，來自美國西南大學的科學家首次利用CRISPR－Cas9基因編輯技術，成功地提高了4只患有杜氏肌營養不良癥（DMD）的狗的肌肉蛋白水平。這一研究進展有望加速類似的臨床試驗，以治療這種致命的肌肉萎縮疾病。

DMD是一種主要發生在男孩中的罕見遺傳疾病，約每3500－5000名男孩中就有一人患DMD，通常患者的肌肉從兒童時期就開始逐漸衰弱，往往青少年時期就不得不坐在輪椅上甚至戴上呼吸器，但最終仍會因為心臟或膈肌的衰竭而在30歲左右時就過早死亡。

DMD由基因突變導致患者的肌肉細胞很少或幾乎無法產生抗肌萎縮蛋白（dystrophin，Dys）引起，而Dys可以幫助肌肉吸收沖擊并保護它們免受損害，對肌肉的正常功能發揮至關重要。盡管科學家早在幾十年前就已經知道了DMD的發病原因，但一直沒有研發出有效的治療方法。如果使用CRISPR－Cas9這一方法在人類試驗中證明有效，或許能從根本上改變DMD患者的疾病情況。

西南大學的研究團隊對DMD幼犬的肌肉細胞進行了基因編輯，以消除蛋白質產生的關鍵障礙－－在狗和人類患者身上都存在的一小段蛋白質編碼DNA。為了將這種基因編輯技術植入狗的肌肉中，西南大學分子生物學家、研究資深作者Eric Olson博士及其同事將一種無害的病毒－－腺相關病毒（AAV）設計為載體，并剝離出部分病毒自身的DNA，為基因編輯組分騰出空間。一些病毒攜帶Cas9分子“剪刀”，用來切斷阻礙肌肉細胞中Dys產生的DNA序列，另外一些病毒則攜帶引導分子以幫助Cas9確定出所需切割的位點。

在干預后的大約兩個月內，狗全身的肌肉組織中產生了更多的Dys，根據肌肉類型和劑量的不同，與骨骼相連的肌肉中Dys水平上升至正常水平的3％至90％，在治療的關鍵目標－－心肌中，其水平上升至92％，而在隔膜中這一水平也上升至58％，而通常在DMD人群中，Dys幾乎是不存在的。這項研究證明CRISPR可用于在實驗室中治療嚙齒類動物和人體細胞中的DMD，這是首次在大型哺乳動物中獲得成功。

在這項研究中，該團隊專注于測量蛋白質水平的恢復， 還沒有探究這種干預對狗的行為和日常生活的影響。研究人員表示目前還沒有發現基因組的其他區域出現任何意外變化（基因編輯技術通常讓人擔憂的問題），不過也沒有證據表明這項技術讓會使狗生病。

CRISPR基因編輯一次輸注能在DMD患者中持續多長時間尚不清楚，Olson和他的同事們希望這種干預措施可以只需要一次就足夠耐用，但他們還需要更進一步的研究來獲得更清晰的思路。 西北大學遺傳醫學中心遺傳學心臟病學專家Elizabeth McNally表示，如果一段時間內需要進行多次的治療，患者可能無法使用同一種病毒載體。 “人體可能會產生相應的中和抗體，因此關于采用病毒傳遞還有許多問題需要研究。”

目前唯一批準用于美國市場的DMD治療方法－－一種需要持續輸注的藥物，Exondys51（eteplirsen）——可以幫助Dys水平適度上升，于2016年9月獲批，不過該藥的療效較為模糊，并且遭到了FDA專家委員會的明確拒絕，但最終卻出乎意料地獲得了FDA批準。這種方法與Olson的不同之處在于，它作用于RNA而不能改變異常的DNA序列，因此需要不斷重新引入以確保健康的Dys的產生。該療法的生產公司－－Sarepta Therapeutics尚未對這項新研究發表觀點。

DMD研究員、哈佛大學干細胞生物學和再生醫學教授Amy Wagers（沒有參與兩種療法的研究）表示，這兩種治療方法都有潛力用于促進Dys的分泌。“研究在大型哺乳動物中獲得成功是非常令人興奮的，但作者也非常恰當地指出了，這是對少數動物進行的一項初步研究，隨訪時間尚短。”

該研究第一作者、Olson實驗室分子生物學助理講師Leonela Amoasii博士說道，“在臨床應用之前，我們還有很多工作要做。”該實驗室下一步計劃進行更長期的研究，以衡量Dys水平是否能保持穩定，并確保基因編輯不會產生副作用。