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《自然》年度十大人物邓宏魁:基因编辑干细胞治艾滋病白血病

励志人生网 2019-12-18 13:40 励志人物 53次

12月18日凌晨,世界顶尖学术期刊《自然》(Nature)发布2019年度影响世界的十大科学人物。其中,来自中国北京大学-清华大学生命科学联合中心的邓宏魁入选该榜单。

《自然》年度十大人物邓宏魁:基因编辑干细胞治艾滋病白血病

今年的9月11日,邓宏魁研究组联合解放军总医院第五医学中心陈虎研究组及首都医科大学附属北京佑安医院吴昊研究组合作在顶级医学杂志《新英格兰医学杂志》(The New England Journal of Medicine)发表了题为《利用CRISPR基因编辑的成体造血干细胞在患有艾滋病合并急性淋巴细胞白血病患者中的长期重建》(CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia)的研究论文,建立了基于CRISPR在人成体造血干细胞上进行CCR5基因编辑的技术体系,实现了经基因编辑后的成体造血干细胞在人体内长期稳定的造血系统重建。

《自然》年度十大人物邓宏魁:基因编辑干细胞治艾滋病白血病

邓宏魁等人合作成立的研究团队在全球范围内报道了首例利用第三代基因编辑技术CRISPR-Cas9在HSPCs(造血干细胞和祖细胞)中编辑CCR5基因并成功移植到一名同时患有HIV和急性淋巴细胞白血病的27岁男性患者案例。

研究结果显示,基因编辑后的造血干细胞移植治疗使患者的急性淋巴白血病得到完全缓解,携带CCR5突变的供体细胞在受体体内长期存活已达19个月,初步探索了该方法的可行性和安全性。

北京大学官网对此研究报道表示,在成体造血干细胞上的基因编辑并不会对其它组织器官及生殖系统产生影响。该工作初步证明了基因编辑的成体造血干细胞移植的可行性和在人体内的安全性,将会促进和推动基因编辑技术在临床应用领域的发展。

值得注意的是,在邓宏魁等人之前,全球范围内也有科学家及临床医生对同时患有白血病和艾滋病的患者启动了类似的方法。

10年前的“柏林病人”和2019年3月被报道的“伦敦病人”分别实现了“功能性治愈”和“持续缓解、需继续观察”。他们的主治医师均采用了一套类似的“一石二鸟”的方法:HIV-1患者在CCR5Δ32/Δ32造血干细胞移植后病情处于长期缓解,既让他们白血病不再复发,又彻底治愈了艾滋病。

他们的区别在于,“柏林病人”和“伦敦病人”均为直接移植“天然”CCR5Δ32/Δ32造血干细胞,邓宏魁等人则利用第三代基因编辑技术“改造”了造血干细胞,随后进行移植。

《自然》年度十大人物邓宏魁:基因编辑干细胞治艾滋病白血病

邓宏魁等人最初的试验设计也是受“柏林病人”启发。HIV病毒之所以能够摧毁人体的免疫力,因为它能感染免疫系统中十分重要的CD4+T淋巴细胞。绝大多数HIV入侵免疫细胞的过程中,需要借助CD4+T淋巴细胞表面的两种“路标”蛋白来引路,一种是CD4,另一种就是CCR5。也有少数HIV入侵需要的第二种蛋白是CXCR4而非CCR5。

而目前有大概1%的白人天生对艾滋病免疫。此前的研究在他们身上发现,编码CCR5蛋白的基因出现了功能突变,对多数HIV来说也就失去了“路标”作用。值得一提的是,HIV入侵T细胞的主要共受体CCR5于1996年被发现,这认为是艾滋病领域的里程碑式进展,邓宏魁即是主要发现者之一。

然而,CCR5Δ32/Δ32造血干细胞捐赠来源天然受限,且在中国几乎没有。此次榜单发布的相关特写文章中提到,基于这些因素,邓宏魁决定用编辑过的基因来替代。他表示,“我们希望完全模仿柏林病人。”

值得一提的是,就临床结果,研究团队此前在论文发表时仅称“在短暂停药期间,CCR5基因编辑的T细胞表现出一定程度抵御HIV感染的能力”。邓宏魁等人还在为进一步提高基因编辑效率等作出努力,他想开发一种方法将细胞重编程成更容易编辑的多能干细胞,然后将它们诱导成可移植的造血干细胞。“那就完美了。”邓宏魁说。

《自然》发布的新闻稿中这样描述这位干细胞生物学家:第一个发表利用CRISPR基因编辑技术对成人细胞进行编辑的临床试验结果的人。在特写文章中,邓宏魁被称为“CRISPR转化者”(CRISPR translator)。

除来自中国的邓宏魁之外,列入该榜单的还包括来自巴西、瑞典、加拿大等国的科学家及相关人士。

例如:巴西物理学家Ricardo Galv?o,其团队发表的论文揭露了亚马逊森林砍伐的急剧上升,Galv?o因挑战巴西政府成为了“民族英雄”;生态学家Sandra Díaz,其共同领导了一个由145名专家组成的小组,对地球生物多样性进行了迄今为止最权威的评估,并报告称有100万个物种正走向灭绝;瑞典青少年Greta Thunberg,其聚焦各国在减缓全球变暖方面的行动不力,这将威胁到地球以及未来几代人;天体物理学家Victoria Kaspi,她在加拿大用独特的CHIME望远镜收集了迄今为止关于快速射电爆发(FRB)的最佳数据;神经学家NenadSestan,其实验室通过复活几小时前死亡的猪的大脑,挑战了对生死界限的思考;微生物学家Jean-Jacques MuyembeTamfum,他在刚果民主共和国领导努力抗击正在蔓延的埃博拉疫情,该疫情已经造成2200多人死亡;古生物学家Yohannes Haile-Selassie,他发现了一具保存完好的距今380万年的南猿头骨,撼动了人类家谱;物理学家John Martinis,其团队的量子计算机可以比最好的传统计算机更快地进行计算,跨过了人们期待已久的里程碑。

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