作者： 仇子龙 中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员
基因预测有害是什么意思治疗与脑疾病有什么关系呢首先我们需要了解基因预测有害是什么意思是什么？基因预测有害是什么意思就在我们的细胞里面细胞里有30亿个碱基对组成我们所有的基因预测有害是什么意思，基因预测有害是什麼意思编码我们的皮肤、肌肉、心脏、大脑等人体的一切组织和器官每个人的基因预测有害是什么意思都是父亲给一半，母亲给一半佷多病是因为基因预测有害是什么意思突变引起的，我们称为遗传病有些病跟父母的基因预测有害是什么意思有关，有些是父母身上没囿这个基因预测有害是什么意思是孩子身上自发突变的，都被叫做遗传病总之，它是基因预测有害是什么意思突变导致的一种疾病
這种遗传疾病的治疗通常很麻烦，因为基因预测有害是什么意思在我们每个人的身体里面从生下来那一刻就没有变过，我们怎么改变他們如果基因预测有害是什么意思坏了，我们怎么修复他们这就是我们想研究的课题。
现在我们有办法一步一步修复让我们得病的基因預测有害是什么意思最新的基因预测有害是什么意思修复工具，叫CRISPR/Cas9
强大的基因预测有害是什么意思编辑工具CRISPR/Cas9 竟是细菌防御天敌的武器
基因预测有害是什么意思编辑工具最早是生物学家在实验室里研究的一种用来修改DNA的方法。它们是某个聪明人设计出来的吗完全不是。這个工具的寿命长达数亿年甚至几十亿年存在于细菌体内，是细菌反抗天敌的工具细菌的天敌叫做噬菌体，细菌就是一个细胞噬菌體会抓到细胞上，把细胞吃掉但是细菌不会坐以待毙，怎么办呢它们演化出来一套很复杂的系统。
CRISPR/Cas9——目前最强大的基因预测有害是什么意思编辑工具原来是细菌防御天敌噬菌体的武器
当噬菌体感染细菌的时候，把自己的DNA注射到细菌里面噬菌体用基因预测有害是什麼意思消灭宿主并完成自身基因预测有害是什么意思的复制。在这种情况下细菌进化出了一套非常强大的工具。细菌会把这个噬菌体DNA记丅来然后把噬菌体的DNA拷贝到自己的基因预测有害是什么意思组里面，根据基因预测有害是什么意思组的序列设定出一套跟它匹配的RNA，根据RNA做一套酶去剪切噬菌体的基因预测有害是什么意思
相当于，当噬菌体第一次来的时候细菌先被动防御一下，但细菌会记住噬菌体嘚样子噬菌体再来的时候，就像现在人脸识别非常准确细菌会把之前专门存的信息读取出来，然后生出一套很大的DNA剪切酶把入侵的噬菌体的DNA破坏掉了。
说起来匪夷所思我们都想不到。
直到2012年科学家才发现这套工具之后这套工具就被科学家驯化了，细菌可以设计识別出噬菌体序列那么人类基因预测有害是什么意思组任何一个地方都可以当作假想的噬菌体。科学家把这套系统设计了一下变成了可鉯识别生物体内任意序列的工具。
这套系统首先被Doudna 和Charpentier这两位科学家发现他们获得了由谷歌赞助几百万美元的突破奖。2013年1月份科学家George Church和華裔科学家张峰第一次在哺乳动物细胞里面实现了定点基因预测有害是什么意思的编辑。这套工具（CRISPR/Cas）是有史以来最精确的基因预测有害昰什么意思编辑工具
面对基因预测有害是什么意思疾病，这套工具显能手！
编辑基因预测囿害是什么意思能干什么呢我们做科学实验，从研究基因预测有害是什么意思的功能到做一个基因预测有害是什么意思修饰的动物，箌动物模型都需要基因预测有害是什么意思编辑工具，所以现在已经成为全世界做基因预测有害是什么意思（研究）的科学家实验室的必备工具但是更重要的是，这个工具有可能被用来修复基因预测有害是什么意思突变有可能用来治疗遗传病。
举个例子上图这个病嘚名字叫DMD，中文名字叫杜氏肌营养不良疾病是一种致死性遗传病，它就是基因预测有害是什么意思突变导致的这个病只在男孩儿中发苼，因为基因预测有害是什么意思突变发生在X染色体上女孩携带突变的基因预测有害是什么意思但不会发病。
这个病的进程非常残酷尛朋友两三岁的时候没事，慢慢的肌肉里面的筋就会逐渐积累有毒的蛋白质到后来会失去所有的行动能力。不只是四肢的肌肉会萎缩負责呼吸的肌肉和负责心跳的肌肉也会慢慢萎缩。突变的基因预测有害是什么意思影响了全身所有肌肉的正常功能最后小朋友在十几岁呮能瘫在轮椅上，可以想像患者基本活不过二十岁就会因为呼吸衰竭死去。
科学家研究这个疾病几十年找到了原因，就是因为一个基洇预测有害是什么意思突变导致肌肉里的蛋白质失去了功能。
下图是2015年几位美国科学家对小老鼠做的实验他们给小老鼠携带上同样的基因预测有害是什么意思突变，叫DMD小鼠模型小鼠会瘫痪，也是致死的他们用最新的基因预测有害是什么意思编辑的方法，给小老鼠患疒的基因预测有害是什么意思做了编辑比如说，本来在这里有一个基因预测有害是什么意思突变基因预测有害是什么意思序列变成了終止密码，就读不下去了蛋白表达终止，现在用基因预测有害是什么意思编辑的剪刀把这块有毒的基因预测有害是什么意思叫外显子，把它切掉缺了一块但仍然可以读下去，这个基因预测有害是什么意思尽管是不完整的但是仍然获得了一部分的功能。
小鼠经过治疗活了下来。这个实验第一次让我们看到了CRISPR/Cas用作基因预测有害是什么意思治疗的工具有可能在小老鼠身上成功
通过基因预测有害是什么意思编辑治疗DMD小鼠实验第一次展示了基因预测有害是什么意思治疗有可能在小老鼠身上成功
但是怎么对人用？小老鼠毕竟不是人怎么把這个工具安全有效地转到人身体里面？这是非常难的课题科学家努力了十几年，最近刚刚有了突破
科学家用的就是这样一种病毒作为載体来帮忙，这个病毒还是大自然母亲的杰作这个病毒叫AAV：腺相关病毒，是一种不会使人得病的病毒这个病毒里面自己的基因预测有害是什么意思都被科学家删掉了，只留下我们想留下的治病的基因预测有害是什么意思或者是基因预测有害是什么意思编辑的工具等。所以现在可以用改装过的病毒载体开展基因预测有害是什么意思治疗
腺相关病毒作为基因预测有害是什么意思载体还有另外一种可能性，就是“干细胞”治疗也是科学家一直在测试的。2015年发表了这样一篇研究文章：下图这个小朋友大概14岁把他身上携带突变的细胞取出來，在体外做基因预测有害是什么意思编辑的修复然后把肌肉细胞变成多能干细胞，之后再分化成正常的肌肉细胞那么是不是可以把怹修复好的肌肉细胞打到身体里面去？帮他行使正常的肌肉功能这也是非常有前景的领域。
但是这个工作还在进展当中小朋友2015年已经14歲，今年已经18岁已经成年了。他每一天的病情都在不断恶化所以能不能有办法马上让他的病情得到扭转？我们现在可以用AAV基因预测有害是什么意思载体的工具先装载一个小版本的基因预测有害是什么意思治疗他。
十年前还没有基因预测有害是什么意思编辑科学家想絀另外一个方法，直接给病人一个迷你版本的DMD正常基因预测有害是什么意思这两位学院派的教授，是美国北卡罗来纳大学教堂山分校专門研究病毒的教授一位叫Samulski，另一位肖啸教授是他的第一位博士生师生两人原来只是研究怎么找到病毒的载体、研究病毒的生物学。后來他们发现病毒可以作为载体来治病于是他们就用病毒做载体的方法，来看能不能治疗DMD
Therapeutics基因预测有害是什么意思治疗公司，就用AAV作为載体来治疗DMD2014年的时候,他们证明AAV病毒是能够安全有效给人用的，不会让人得病但是怎么来把DMD基因预测有害是什么意思运送进人体还有一個问题，它是人类最大的基因预测有害是什么意思这么大一个基因预测有害是什么意思，病毒载体是有限的它装不进去。怎么办呢怹们把DMD基因预测有害是什么意思做成缩小版本，为了知道管不管用他们摸索了十几年的时间，在小鼠身上甚至在一个天生有DMD疾病的狗身上进行试验，把狗的DMD治好了最值得振奋人心的是，经过十年的安全有效性的实验他们终于有机会在人身上尝试。
基因预测有害是什麼意思治疗大幅改善DMD患者身体状况
基因预测有害是什么意思治疗的效果-杜氏肌营养不良症
在Facebook上可以找到这是一个美国的参与了他们临床實验的小朋友。
左边第一个是治疗前这个小朋友当时大概五六岁，他上台阶的时候非常困难因为他浑身的肌肉已经开始病变。
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