基因编辑技术CRISPER是怎么一回事儿？
简单讲，经典的基因治疗技术是将外源性基因片段用近乎粗糙的方法或利用非致病病毒做为载体，把外源性基因导入细胞内，置换或修补那些“坏基因”。因为那些坏基因或编码突变是引起某些疾病的根源所在。显然，这种置换或修补基因编码技术非但不精准，若控制不好，还可能演变成为致癌的“坏基因”!
而基因编辑技术CRISPER不但可以直接剪切掉错乱的基因编码序列，同时也可以置换和修补基因编码。更为精准的是，CRISPER还可以利用自身调控基因把控置换或修改后的基因工作质量和效果。看来此项创新技术的确值得赞叹不已！
基因编辑技术的临床应用炙手可热
从参加四月份的美国临床与转化医学年会，到这次美国基因与细胞治疗年会，几乎所聆听的报告都在分享关于基因编辑技术的各种研究应用和成功案例。最明确的是在动物疾病模型(如肝病和进行性肌肉萎缩症)应用CRISPER技术所取得的“惊人疗效”。最为争议的是中国科学家在人类胚胎细胞上尝试应用基因编辑技术“治疗”遗传性疾病。
同时，由于该项突破性技术的应用前景和资本的推波助澜，产生了不少Start-up生物治疗公司，如Editas Medicine, Intellia Therapeutics和CRISPER Therapeutics。他们获得了数亿美元风投，用于加速该项技术进入临床应用的步伐。基因编辑技术的临床应用已经成为了炙手可热的香饽饽和投资生物医药技术领域的风向标。你不玩CRISPER，你就OUT了！
基因编辑技术CRISPER尚未瓜熟蒂落
就基因编辑技术本身讲，不仅相当成熟，而且已经得到了极大改进，就像20年前RT-PCR技术一样，在任何生物医学实验室里都程序化了。但我想说的是CRISPER技术应用于临床治疗疾病，还路漫漫、其修远。
因为现有的临床试验数据和验证还无法回答安全和有效性问题。CRISPER技术能否安全有效地编辑和敲除掉“坏基因”而不影响人体细胞内正常基因？至今无一人能给出肯定或否定答案。
举例讲，进行性肌肉萎缩症和囊肿性纤维化疾病都是诊断明确的基因疾病。如能对患者的“坏基因”进行编辑并置换导入正常的编码序列，然后再放回到特定细胞内且完好地存活下来。这个听起来似乎简单易行，但实际完成这样的工作堪比登月还难。此外，CRISPER Case9本身也可能走火入魔地剪切正常基因而导致生成“致癌坏基因”。纠结就在于此，没有人能观看和控制细胞内的变化和发展。
如知情在先，你想用CRISPER治病吗？
对于某些疾病，采用常规药物治疗或经典的基因治疗方法并没有什么不好。反而应用CRISPER技术还需要进一步验证其安全和有效性。这是所有创新技术应用于临床治疗的必经之路，也是各国监管机构的规范要求。
欧盟监管机构批准了一种治疗代谢紊乱疾病的基因治疗方法，正在酝酿批准第二个基因治疗方法，用于治疗一种罕见的免疫性疾病——腺苷脱氨酶—重症联合免疫缺陷症(adenosine deaminase–severe combined immunodeficiency，SCID)。今年FDA可能批准一种基因治疗方法，用于治疗一种先天失明的儿童罕见病——莱伯氏先天性黑蒙。
这些罕见病的共同问题是，目前临床上没有任何姑息治疗方法。可以说不是绝症，也是绝治(毫无办法)。最近报道了一项临床研究成果，应用CRISPR技术修补“坏基因”治疗一种罕见病——肾上腺脑白质营养不良(晚期)。患儿的症状似乎得到了明显改善。此外，对于镰状细胞贫血病和β-地中海性贫血症，也有人在尝试应用CRISPER技术来修补变异的基因。
这些临床研究性试验仅仅证明了CRISPER技术应用于临床治疗是有可能的，而远未到达验证其治疗疾病的可行性和有效性。
正如加州大学洛杉矶分校的Donald Kohn描述说“开展临床与转化研究让CRISPER技术应用于探索性治疗罕见疾病领域，已经获得了一定的临床验证。” 而来自意大利米兰的科学家Luigi Naldini则认为“还没有足够的临床试验证据或数据，表明可以应用基因编辑技术于临床治疗，如用CRISPER Case9 来编辑患者的突变基因或编码序列。”无论怎样，科学家们永远是在探索和争议中推动着技术成果转化应用于实践。
基因编辑技术所未解决的问题
应用CRISPER Case9切除掉部分基因片段或突变编码，比较明确和简单易行的。但切除后再修补基因并恢复基因的正常或应有的功能，就没有那么容易了。前者成功案例是应用锌指核酶技术(zinc finger nucleases)修饰和改变HIV病毒的感染，获得了明确的临床疗效。通过修饰改变了病毒结合受体而制止了HIV病毒对细胞的入侵。
在已经开展的CRISPER编辑和修补DNA编码过程中，科学家们遭遇到了人体组织细胞本身各自的特质性。美国国立卫生研究院（NIH）心肺血液疾病研究所专家，美国基因和细胞治疗学会候任主席Cynthia Dunbar描述到：肝细胞、神经细胞、肌纤维细胞、视网膜细胞和造血干细胞等，都失去了一定未分化性或不具备分裂特征了。细胞本身自带的编辑和调整基因的“程序”称为“同源重组修复机制”(Homology-directed repair,HDR)只在那些分裂细胞中起作用，编辑和调整基因的编程修饰。所以，编辑突变的基因编码远比敲除掉一段基因或编码难得多的多。联合创立CRISPER技术的MIT华裔科学家张锋也认为，目前的CRISPER技术应用于临床治疗的瓶颈，是如何找到控制HDR机制的“钥匙”，也许需要开发一种新药来调控。
内行人看CRISPER技术应用于临床治疗疾病，主要是利用其“敲除”功能，而非编辑修补功能。成功案例包括治疗在小鼠动物模型的杜氏肌营养不良症，敲除掉突变基因片段后，恢复基因编码序列，并且转录生成正常蛋白质。上述的基因治疗公司Editas 希望明年开始临床人体试验来验证他们的临床治疗方案。同样，用CRISPER技术敲除掉镰刀型贫血症患者细胞内的突变DNA片段，也可以改变那些无法携带氧分子“劣质血红蛋白”的生成。
安全问题基因编辑技术最大的问题是安全问题
在此次年会上，热点问题肯定是CRISPER技术的安全性，其中Case 9 切酶可能诱发肿瘤风险甚忧。
最近的研究进展也是在关注如何使CRISPER编辑剪切更精准，而不至于失去“靶标”。这些研究成果都在近期《Nature》刊登了。更长期的潜在风险可能是，由于导入的Case 9 切酶存留在细胞内可能长达10-20年之久，现在还难以判断是否会诱发机体免疫反应等。这是张锋教授所担心的问题。目前他的团队正在探讨和研究这个问题。
另外关于基因编辑技术的其他潜在风险则是不同疾病的临床治疗应用。编辑后的细胞随着时间延续而被代谢掉，造成患者的疾病需要循环往复治疗。还有些潜在风险过于技术细节化了，一般人难以理解，就留给科学家们自己去琢磨吧，这是他们的癖好。
底 线
基因编辑技术CRISPER的底线是什么？
由于CRISPER技术的突破和不断完善，为基因和细胞治疗应用于临床实践带来了无限期望。人们可以想象那些基因诱发的疾病，如遗传性疾病、免疫缺陷性疾病等，都可以纳入到修复和重新编辑基因而恢复细胞的正常精准治疗了。
然而，经过了２０多年全球科学家们的不懈努力，今天，我们已经知道路在何方，但如何走好、做得更好、更安全？仍在探索中。任何创新技术推向临床应用不会是一年、几年的时间，也许是漫长的十几年或几十年之后的事情。只有坚持前行，才是看到未来光明的人。