北京时间2020年10月7日，诺贝尔基金会宣布，近年来火热的CRISPR基因编辑系统斩获本年度的诺贝尔化学奖，在这一领域做出卓越贡献的Emmanuelle Charpentier教授和Jennifer Doudna教授摘得桂冠。
2012年8月17日治愈艾滋病，詹妮弗·杜德娜（Jennifer Doudna）和埃玛纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanulle Charpentier）合作，在 Science 杂志发表了基因编辑史上的里程碑论文，成功解析了CRISPR/Cas9基因编辑的工作原理。
2013年2月15日，华裔科学家张锋在 Science 杂志发表论文，首次将CRISPR/Cas9基因编辑技术改进并应用于哺乳动物和人类细胞。
那么CRISPR到底是什么呢？
人类身体里的基因，是生命最初始的密码，它操纵着我们的一切。基因是由碱基对两两相配而成。而CRISPR就像是一把剪刀，可以精准地剪切某一个碱基对。作为基因编辑的工具，它可以精准地剪切任何基因片段，利用DNA修复的原理，来完成DNA片段编辑的同时让细胞继续活下去。
那么CRISPR基因编辑技术和艾滋病的治疗有何种联系呢？
目前，艾滋病的治疗方法就是抗逆转录病毒疗法（ART）。这种疗法可以抑制病毒复制并且阻止病毒感染者进一步演变成艾滋病。根据世界卫生组织2017年数据，在全球3690万HIV感染者中，有2170万人正在接受抗逆转录病毒治疗。但是，该疗法并没有消除体内的病毒，如果感染者停止治疗，病毒还会继续复制，其水平可以在几周时间内上升。而HIV之所以有“反弹”能力，是因为病毒在攻击人体的免疫系统时，会将DNA序列整合到细胞的基因组中，从而藏匿于人体。要真正消除HIV达到“治愈”效果，就要从感染的细胞和组织中去除被病毒整合进去的DNA片段。
2019年7月2日，一项发表在杂志《自然·通讯》（NatureCommunications）上的研究称，首次成功消灭了活体人源化小鼠体内的HIV，距离找到可能治愈艾滋病的方法又进了一步。
美国内布拉斯加大学医学中心（Universityof Nebraska Medical Center）和坦普尔大学刘易斯·卡茨医学院（Lewis Katz School of Medicine at Temple University）共同开发了一种旨在消除HIV病毒的联合疗法，由一种ART递送新方法和CRISPR基因编辑技术组成。他们能够在人源化小鼠身上摧毁HIV。他们使用的人源化小鼠注射了人类骨髓，以模仿人体免疫系统，当然还有HIV感染的人体免疫细胞。在这项研究中，研究人员设置了三个独立的试验，并分别给感染HIV的小鼠三种疗法：“超级”版ART疗法（即LASER ART），CRISPR-Cas9疗法以及两者的组合版。
LASER ART和CRISPR-Cas9组合疗法的操作过程是，先使用四周的ART疗法，之后研究人员将Cas9蛋白包装在一种完全独立的病毒——腺相关病毒（adeno-associated virus，AAV）内，从而将CRISPR分配到小鼠体内。AAV不会致病，其作用就像一个载体，增加了CRISPR的循环，帮助CRISPR发现并切除所有HIV DNA。在所有小鼠结束ART治疗八周后，研究人员在其血液、脾脏、肾脏、肠道、肺脏、骨髓和大脑中搜寻了HIV基因物质。他们发现，超30%接受了LASER ART和CRISPR-Cas9组合疗法的小鼠体内任何组织中都没有检测到HIV。而相反，其他单独接受两种疗法的小鼠体内仍然可以检测到HIV。
坦普尔大学神经科学系主任，神经病毒学研究中心（Center for Neurovirology）和综合神经艾滋病中心（ComprehensiveNeuroAIDS Center）主任Kamel Khalili表示，在共测试的21只小鼠中有9只没有再出现HIV。“我们认为这项研究是一项重大突破，因为在艾滋病流行40年后治愈艾滋病，我们首次证明艾滋病是一种可治愈的疾病。”Khalili说。
“在小鼠身上起作用的疗法可能不适用于人类。”该研究的共同作者、内布拉斯加大学医学中心药理学和实验神经科学系主任Howard Gendelman说，“任何小鼠研究或科研工作的局限性都与物种、药物管理等有关，而人类试验比这难很多。”
Gendelman指出人类体积比小鼠的体积大得多，因此如果在人类身上进行测试，毫无疑问需要摧毁的HIV DNA会更多。即便如此，Gendelman仍然认可这项研究的重要性，因为其表明可以在活体动物体内消灭HIV。
参考资料：
[1] The Nobel Prize in Chemistry 2020, Retrieved October 7,2020, from
[2] Prasanta Dash et al., (2019) Sequential LASER ART and CRISPR TreatmentsEliminate HIV-1 in a Subset of Infected Humanized Mice. Nature Communications.DOI: 10.1038/s41467-019-10366-y
主办：江西省疾病预防控制中心
供稿：艾防所
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