一组来自意大利的研究人员取得了一个重要的科学突破，预示着医学领域即将迎来一场变革。科学家们成功地抑制了一个与高胆固醇水平相关的基因，而无需对DNA进行修改。在对老鼠的实验中，这种基因抑制的效果持续了整整一年，相当于人类平均寿命的一半。这些发现表明，单次治疗有可能永久性地解决慢性健康问题。这项研究于本周三发表在《自然》杂志上，这是科学界的重要期刊。
DNA就像一本包含约30亿个化学字母的书，为每个细胞的功能提供指令。这个庞大的文本被分为多个部分——基因——其中包含制造生命所需蛋白质的具体配方，如软骨中的胶原蛋白、血液中的血红蛋白以及对抗病原体的抗体。其中一个基因PCSK9提供了与高水平坏胆固醇相关的蛋白质生成的指导。美国Verve治疗公司于11月12日宣布，他们对12名患有严重先天性高胆固醇血症的患者进行了肝细胞DNA的编辑，使其PCSK9基因失活，并成功将胆固醇水平降低了一半。这种实验性基因疗法被称为VERVE-101，是首个使用革命性CRISPR基因编辑工具直接在患者体内修改DNA的疗法，而不仅限于实验室的细胞。
这项新研究取得了类似的成果，但并未改变DNA。换句话说，由米兰圣拉斐尔基因治疗研究所的生物技术专家安吉洛·隆巴多领导的意大利研究小组并没有进行基因修改，而是进行了表观遗传学的改变。如果我们将DNA视为传达指令的文字，那么表观遗传修饰就像是添加了化学重音标记，能够改变信息的含义。隆巴多的团队通过向肝细胞的DNA中添加小分子，成功抑制了坏胆固醇基因。他表示：“这是首次发表的证据，表明使用表观遗传编辑器的单次治疗可以实现基因的稳定沉默。”
根据隆巴多的说法，“许多疾病都可以通过表观遗传编辑进行治疗。”他提到了其他肝脏疾病，如乙型肝炎，这种疾病是由一种将其遗传物质嵌入人体细胞的病毒引起的。隆巴多补充道：“在癌症方面，我们和其他团队正在利用表观遗传编辑来沉默T淋巴细胞（保护人体免受细菌和疾病侵害的白细胞）中的多个基因，目的是增强这些细胞对抗肿瘤的能力。”
2021年，这位意大利生物技术专家与他的美国同事共同创办了一家名为Chroma Medicine的公司，旨在通过表观遗传编辑“彻底改变疾病的治疗”。这家公司总部位于波士顿和米兰，获得了约1.15亿欧元的融资。该公司的联合创始人之一是化学家David Liu，他是哈佛大学的研究人员，利用CRISPR基因工程工具改变医学，例如碱基编辑器——继续使用文本的比喻，可以将其视为一种带橡皮擦的铅笔——能够从DNA中删除一个字母，并用另一个字母替代。Verve Therapeutics使用这些复杂的碱基编辑器使最初10名患者的坏胆固醇基因失活。
安吉洛·隆巴多认为，表观遗传编辑相较于DNA修饰具有更大的优势。“它不会导致基因组的断裂，这可能是有毒的，并且可以通过药物或其他重新激活沉默基因的表观遗传编辑策略来逆转。因此，如果出现不良反应，可能会有解药。”隆巴多强调，这种疗法仍处于实验阶段，科学家们需要在其他动物（可能是猴子）身上测试这种疗法，以验证其作为治疗方法的巨大潜力，但他相信，在人类身上进行临床试验“不会花费太长时间”。
未参与这项研究的表观遗传学专家马内尔·埃斯特勒对这项研究表示赞赏。他指出：“这个案例的有趣之处在于，这些修饰似乎随着时间的推移而保持不变，甚至在肝细胞分裂时也保持不变。”“这种持续存在的机制尚不清楚，但如果这些发现能够在其他动物实验中得到验证，并在人体试验中得到确认，这可能意味着这种疗法足以用一次剂量治疗基因缺陷或过量。”埃斯特勒解释说，目前已有九种表观遗传药物被批准用于肿瘤治疗，他是西班牙巴塞罗那巴达洛纳镇Josep Carreras白血病研究所的主任，特别是在白血病、淋巴瘤和软组织肿瘤的治疗中。一个月前，埃斯特勒的团队发现了“能够预测表观遗传治疗对患者是否有效的因素”。
一年前，德克萨斯大学西南医学中心的西班牙生物学家Xurde mensamendez Caravia及其同事们在老鼠身上使用David Liu的基因“铅笔”，对一种与多种常见心脏病相关的基因序列进行了细微的修改。卡拉维亚表示：“表观遗传沉默是一个新颖的概念”，但在他的实验中，它无法替代基因铅笔的精确度。“需要考虑的一个方面是脱靶沉默，即非pcsk9基因的不必要抑制。作者报告了几种基因的脱靶沉默，其后果尚不清楚。这对肝细胞的影响需要深入研究，”这位生物学家警告道。
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希望本篇文章《全新策略：一天内实现疾病的永久治愈——表观遗传沉默》能对你有所帮助！
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