CRISPR/Cas9技术是基因编辑领域的一个突破性进展，众多医药公司及学者对其寄于厚望。2017年10月31日，Sarepta公司与杜克大学就通过CRISPR/Cas9基因手段治疗杜氏肌营养不良症（DMD）达成合作。
DMD是一种罕见的慢性肌肉萎缩致死性疾病，主要发病人群为男性儿童，患者在3-5岁出现相关症状，7-12岁彻底丧失行走能力，20岁左右会因为心肌、肺肌无力而死亡。DMD患者体内的抗肌营养不良蛋白由于基因突变而不能正常表达，抗肌营养不良蛋白在体内扮演着“弹簧”的角色，可以保护肌肉细胞免于由于重复收缩和舒张产生的压力造成的伤害。如果没有这种“减震器”，细胞会逐渐退化并且死亡，往往会导致残酷的结果。
Sarepta公司一直致力于治愈DMD，并且取得了可观的成绩。2016年9月，美国食品和药物管理局（FDA）批准Sarepta公司的新药Exondys 51，这是首个用于治疗DMD的药物。Exondys 51适用于抗肌营养不良蛋白基因（dystrophin gene）中由于51号外显子跳跃的DMD患者，该药物可以提高抗肌营养不良蛋白的含量，产生有功能的抗肌营养不良蛋白，在临床研究中具有广泛良好的安全性、耐受性和疗效，但是Exondys 51只适用于部分患者（13%-14%）。
近日，Sarepta公司与杜克大学的Charles Gersbach教授展开合作，希望可以利用CRISPR/Cas9工具，采用基因手段治愈更多的DMD患者。在这之前，Gersbach教授的研究方向就是利用CRISPR系统移除抗肌营养不良蛋白基因的外显子，恢复抗肌营养不良蛋白的正常表达，从而治愈DMD。如果这项移除外显子的基因手段得以实现，大多数的DMD患者都会受益。
“基因编辑技术对于由基因突变导致的疾病治疗具有很大的潜力，”Sarepta公司的新CEO，Douglas Ingram在新闻发布会中讲到，“这将为DMD患者带来新的希望，对此我们感到很兴奋。作为将CRISPR技术应用于治疗DMD的先驱Gersbach教授，我们将与其开展密切的合作。”
Sarepta并不是首家尝试应用基因编辑手段治疗DMD的公司。Exonics公司希望利用腺病毒将CRISPR/Cas9的质粒传输到DMD患者体内，对患者基因组进行直接修复，只需要进行一次注射，就能得到长期肌肉功能改善的效果。
基因编辑技术主要分为三类，分别是锌指核酸酶（zinc-finger nuclease，ZFN）技术、转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-likeeffector nuclease，TALEN)技术以及CRISPR/Cas9技术，其中CRISPR/Cas9技术以其操作简单、编辑效率高最受研人员欢迎。
CRISPR系统是细菌的一种获得性免疫系统，由Cas蛋白、crRNA（重复序列+间隔序列）和tracrRNA组成。crRNA中的间隔序列是被俘获的外源DNA序列（外源质粒、噬菌体等），相当于细胞免疫系统的“黑名单”，当相同的外源DNA再次入侵时，CRISPR/Cas9就会对外源DNA进行精准打击。
CRISPR/Cas9作用机制（图片来源于网络）
多数DMD患者是由于抗肌营养不良蛋白基因突变造成的，如果将DMD患者的特定的抗肌营养不良蛋白基因外显子序列导入crRNA中的间隔序列中，将CRISPR/Cas9质粒注射到患者体内，CRISPR/Cas9基因编辑工具就可以对相应的序列进行切除，进而恢复抗肌营养不良蛋白的正常表达。其作用机理与下图中的AOs（或Exondys 51）类似，AOs是将外显子44跳过，不进行计算，而CRISPR/Cas9是将外显子44删除，两者所达到的治疗效果是一样的。值得一提的是，在应用CRISPR/Cas9技术时要谨防脱靶问题的发生，脱靶切割会使不需要的突变增加，不仅达不到预期的效果，还可能会激活原癌基因引发癌症。
（图表来源：Immortalized Muscle Cell Model to Test the Exon Skipping Efficacy forDuchenne Muscular Dystrophy）
“今天达成的协议表明我们一直致力于投资和开发各种潜在的疗法用于治疗多数DMD患者。我们不仅仅通过自己的研究与开发能力进行药物研发，还与领域内的顶尖学者建立了良好的外部合作伙伴关系。”Douglas Ingram在新闻发布会中还提到。
参考来源：
Insert, remove or replace: A highly advanced genomeediting system using CRISPR/Cas9；
Immortalized Muscle Cell Model to Test the ExonSkipping Efficacy for Duchenne Muscular Dystrophy；
Sarepta turns to Duke’s CRISPR work for next-genDMD therapies。
知行，生物化工硕士，现从事细胞培养方面的研究。工作之余密切关注国内外医药行业动态以及研究进展，用简单的语言讲述不简单的未来，一个不断前行的医药人。
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