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2018年11月26日，一则“基因编辑婴儿在中国健康诞生”的消息在网络上迅速流传。消息一出，有人为此叫好，认为该事件意味着中国在基因编辑技术用于疾病预防领域实现历史性突破。而有的人对此进行谴责，认为该事件完全违背了科学研究的伦理准则，可能给人类带来一系列无法预料的后果。
试验在褒贬不一的舆论声中被紧急叫停。国家卫生健康委员会、科学技术部、中国科学技术协会等三部门负责人接受新华社记者采访表示：此次事件性质极其恶劣，要求有关单位暂停相关人员的科研活动，对违法违规行为坚决予以查处。2019年12月30日，“基因编辑婴儿”案在深圳市南山区人民法院一审公开宣判。贺建奎被判处有期徒刑三年，并处罚金人民币三百万元1。据了解，此次基因编辑用到的技术是CRISPR,修改的是CCR5 基因。CCR5 基因是HIV 病毒入侵机体细胞的主要辅助受体之一，修改该基因相当于关闭了HIV病毒感染的大门。虽然基因编辑婴儿有违伦理道德，但同时也让人们看见了基因编辑在疾病治疗方面应用的潜力。日前，FDA批准了一项基于CRISPR基因编辑技术治疗HIV的临床试验，再次引发了舆论的关注。
CRISPR技术的前世今生
CRISPR是一种高效、快速、简便、廉价的基因编辑技术，是迄今为止为数不多的可用于靶向基因的三项技术之一。CRISPR技术的发明曾在2020年获得了诺贝尔化学奖。另两项技术是ZFN（锌指核酸酶）和TALEN（转录激活因子样效应核酸酶)。
Goldman Sachs在"Gene Editing A new era of genomic medcine"一文中，对三种技术做过比较2，对比结果也凸显了CRISPR技术的优势。
CRISPR-Cas9技术通过引导RNA (gRNA)帮助Cas9核酸酶找到基因组中的目标DNA序列进行切割并产生双链断裂(DSB)，最终通过细胞内的DNA修复通路完成目标DNA的敲除或者替换。引导RNA 的序列很容易根据目标DNA序列通过生物信息学的手段来设计，从而使CRISPR-Cas9技术具备了“可编程”的巨大优势。CRISPR-Cas9技术由于成本低廉，操作方便，效率高等优点而风靡全球的实验室，成为了生物科研的有力帮手2。CRISPR-Cas9发挥作用主要通过3个步骤：1、破坏；2删除；3插入/修正。
目前利用CRISPR技术进行药物研发的企业多为国外公司，代表企业有Vertex Pharmaceuticals、Intellia Therapeutics、CRISPR Therapeutics、Editas Medicine等。我国对基因编辑技术也给予大量支持。比如将精准医疗上升为国家战略，计划在2030年投入600亿元。2017 年 4 月印发《“十三五”生物技术创新专项规划》，指明发展“新一代基因操作技术3”。基因编辑技术在罕见病领域取得非常瞩目的成绩，如血友病、镰刀型贫血症以及地中海贫血症。近几年，随着技术的完善、科学家涌入，基因编辑也应用到一些常见的疾病中，如肥胖症。人体中白色脂肪负责储存能量，褐色脂肪负责产热耗能。在肥胖人群中，体内白色脂肪过多，而褐色脂肪太少。科学家通过增强UCP1基因的表达，从而使白色脂肪祖细胞发展成褐色脂肪样细胞，从而预防饮食引起的肥胖4。
CRISPR技术助力清除HIV
此次，将基因编辑技术用于HIV治疗的公司是Excision BioTherapeutics。公司通过CRISPR技术可以切除大部分病毒DNA，从而避免病毒逃逸或繁殖。具有一次治疗，永久去除的特性。EBT-101是其基于CRISPR技术开发的治疗HIV的产品。
Kamel Khalili 是公司联合创始人兼首席科学顾问，他是病毒基因编辑技术专利的发明人。公司的基因治疗平台获得了加州伯克利分校Doudna实验室和天普大学Khalili实验室的技术许可。
Kamel Khalili
图片来源：Temple大学官网
Khalili 利用基因编辑治疗HIV的想法起源于研究生阶段，但那时基因编辑具有一定的不可控性。直到2012年出现了 CRISPR。该技术可使研究人员在想要的任何地方切割 DNA。他首先在老鼠身上进行试验，利用CRISPR技术将HIV从DNA上切除，结果显示大约三分之一的老鼠被治愈了。在2020年11月，Khalili 证实这项技术在猴子身上也可以起作用。试验结果显示，该方法可以清除3只猴子中38-95%的潜伏SIV（相当于HIV的猴子模型）。科学家开始尝试基因治疗，部分原因是原有的治疗手段遇到了困难。自上世纪90年代末应用以来，抗逆转录病毒药物（ARV）虽然已经挽救数百万人的生命。但它不仅有明显的副作用，还不能起到治愈的效果。即使目前常采取“鸡尾酒疗法”，即通过3种或3种以上抗病毒药物联合使用来治疗，但依然无法完全消灭病毒。在停止服药后，几乎所有的艾滋病患者体内都会发生病毒反弹现象5。出现这种现象的原因是HIV病毒可以将自己整合到人体DNA中，使得传统药物与免疫系统对此束手无策。科学家对此设计出2种策略，一种是“kick and kill”，即揭示隐藏的细胞，使它们受到免疫系统的攻击。另外一种是“lock and block”，通过阻断转录病毒的途径，永久性封存细胞。但这两种方法一直没有取得突破！2008年，宾夕法尼亚大学免疫学家 Carl June首次将基因编辑技术应用在HIV领域。他从 HIV 患者中提取了 T 细胞，然后使用锌指核酸酶切掉了 HIV 用来进入细胞的 CCR5 受体。最后将修饰后的T 细胞重新植入。然而这一过程并非描述中的这么简单，Carl June甚至把它比作成大海捞针。因为在感染过程中，634个密码长度的HIV病毒，整合在人类30亿密码长度的DNA中。要想精确识别，难度可想而知。而且，HIV病毒具有容易变异的特性，使其可以抵抗普通抗病毒药物的治疗以及单一的基因切割。因此Khalili团队设计了多种不同的引导 RNA，并尝试从原病毒中切下整个片段。
图片来源：Excision BioTherapeutics官网
用CRISPR技术抗病毒的公司：Excision BioTherapeutics
Excision BioTherapeutics公司是第一家利用该技术从动物身上去除HIV基因组并开发出针对HIV疗法的公司。公司联合创始人兼首席科学顾问Kamel Khalili因为具有专利发明人的身份，对公司技术平台的建设，以及融资研发都有很大的帮助。
利用公司自己的技术平台。研究人员可以分析CRISPR的脱靶效应，并利用生物信息学方法来设计最有效的引导RNA。
2021年2月，公司宣布获得了由GreatPoint Ventures 领投6000万美元的融资6，此次融资主要用于推动EBT-101进入临床。临床研究预计会在明年初开展。试验初期将仅测试安全性以及该疗法切除病毒的效果。但最终，会评估停药后病毒的控制效果7。
此次临床试验申请的获批，必然会对基因编辑在HIV治疗的应用带来积极影响，也会对Excision BioTherapeutics公司研发管线中其他产品起到推动作用。
图片来源：Excision BioTherapeutics官网
从其研发管线中可以看出，公司除布局HIV外，还布局JC病毒再激活引发的进行性多病灶脑白质病 (PML)、单纯疱疹病毒（HSV）、乙肝病毒（HBV）和新冠病毒（ SARS-CoV-2）。
相信随着时间的推移，基因编辑技术会在以上领域逐渐取得突破。
【1】 新华社：“基因编辑婴儿”案一审宣判 贺建奎等三被告人被追究刑事责任. 网址：http://m.xinhuanet.com/gd/2019-12/30/c_1125403845.htm【2】Salveen Richter. Gene Editing A new era of genomic medcine.Goldman Sachs【5】钟艳.抗逆转录病毒药物制剂的研究进展[J].中国医药工业杂志,2019,50(6):589-595【6】 https://www.excision.bio/【7】https://endpts.com/fda-clears-first-of-its-kind-trial-to-see-if-crispr-gene-editing-can-cure-hiv/
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