CRISPR基因組編輯技術(shù)有望成為基因工程和治療的“變革性飛躍”,它幾乎影響到醫(yī)學(xué)的每個領(lǐng)域。根據(jù)2018年11月發(fā)表在美國整形外科學(xué)會(American Society of Plastic Surgeon)官方期刊Plastic and Reconstructive Surgery上的一篇標(biāo)題為“CRISPR Craft: DNA Editing the Reconstructive Ladder”的論文,所涉及的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域包括整形手術(shù),這種基因組編輯技術(shù)有望在從預(yù)防顱面畸形到治療性皮膚移植再到新型無排斥移植等方面取得潛在的進展。
美國整形外科學(xué)會會員、麻省總醫(yī)院外科醫(yī)生Eric Chien-Wei Liao博士說,“CRISPR對治療人類疾病的潛在影響包括對整形外科醫(yī)生比較重要的幾個領(lǐng)域,比如腫瘤學(xué)、傷口愈合、免疫學(xué)和顱面畸形。”在這篇關(guān)于再生醫(yī)學(xué)的特稿論文中,Liao博士等人回顧了CRISPR基因組編輯的歷史和機制,強調(diào)了它在整形手術(shù)(plastic surgery)和重建手術(shù)(reconstructive surgery)中的潛在用途和影響。
CRISPR對先天性畸形、傷口愈合和移植等有影響
人們最初發(fā)現(xiàn)CRISPR是細菌中的適應(yīng)性免疫機制。在開發(fā)出CRISPR技術(shù)之前,開展基因編輯是費時費力的,僅限于具有先進分子生物學(xué)工具的實驗室。
Liao博士等人寫道,“鑒于CRISPR基因編輯具有簡單性、特異性、高效性、低成本和多功能性等優(yōu)點,它正在引發(fā)治療潛力變革。CRISPR的潛在應(yīng)用很多,肯定將會給整形手術(shù)和重建手術(shù)帶來影響。”
Liao博士等人討論了CRSIPR對整形手術(shù)具有可預(yù)見影響的一些關(guān)鍵領(lǐng)域,包括:
(1)顱面畸形(Craniofacial Malformations)。使用CRISPR技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué)研究已引發(fā)了對顱面發(fā)育途徑的新見解。CRISPR能夠讓人快速地鑒定出單個基因突變,并且可能有朝一日能夠校正突變和阻止唇裂、腭裂和其他先天性畸形產(chǎn)生。
(2)傷口愈合和組織修復(fù)?;虔煼ㄊ且环N增強傷口和組織愈合的有前景的方法。除了加快皮膚傷口愈合外,CRISPR還可能為骨骼、軟骨、神經(jīng)和肌肉的修復(fù)和再生提供新方法。
(3)細胞療法和組織工程。遺傳技術(shù)可能能夠產(chǎn)生患者自身(自體)細胞或者對它們進行修飾,從而能夠用于移植或替換受損組織、刺激細胞發(fā)育或調(diào)節(jié)免疫功能。Liao博士等人寫道,“產(chǎn)生具有治療潛力的皮膚移植物的[技術(shù)]將在重建手術(shù)中產(chǎn)生廣泛的影響。”
(4)皮瓣生物學(xué)和移植。除了對組織瓣進行修飾外,CRISPR基因編輯可能能夠重編程血管化復(fù)合同種異體移植物(vascularized composite allotransplant)---比如,面部或手部移植物---來促進耐受性和阻止受者免疫系統(tǒng)引發(fā)的免疫排斥。類似的免疫調(diào)節(jié)方法也可能促進對動物供者組織產(chǎn)生耐受性(異種移植)。
Liao博士等人強調(diào)在利用CRISPR基因編輯實現(xiàn)這些臨床進展和其他臨床進展方面仍存在許多挑戰(zhàn),包括潛在的“脫靶”效應(yīng),美國食品藥物管理局(FDA)監(jiān)管和高成本,以及與對人類細胞和組織進行基因編輯相關(guān)的倫理問題。他們寫道,“美國整形外科學(xué)會及其成員也應(yīng)該成為利益相關(guān)者,并在未來參與討論利用CRISPR改善我們的患者的倫理問題。”
參考資料:Danny S. Roh; Edward B.-H. Li; Eric C. Liao. CRISPR Craft: DNA Editing the Reconstructive Ladder. Plastic and Reconstructive Surgery, November 2018, 142(5):1355–1364, doi:10.1097/PRS.0000000000004863.
原標(biāo)題:CRISPR基因組編輯有望用于整形外科中
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