近期，來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院武漢病毒研究所、巴基斯坦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所以及華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院的研究人員，在學(xué)術(shù)期刊《Oncotarget》發(fā)表題為“CRISPR/Cas9 therapeutics: a cure for cancer and other genetic diseases”的綜述文章。這項(xiàng)研究的通訊作者是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院、動(dòng)物醫(yī)學(xué)院的張淑君教授。

近年來，可用的癌癥治療方法已經(jīng)發(fā)展到改善病人的預(yù)后?；?、放療和手術(shù)被結(jié)合起來使用，以減少癌細(xì)胞復(fù)發(fā)，并使壽命zui多增加了五年。然而，有害的副作用和毒性提高了死亡率，同時(shí)也大大降低了患者生活的質(zhì)量。對(duì)癌癥生物學(xué)的理解，對(duì)于新型抗癌療法的開發(fā)是至關(guān)重要的。目前測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步，可幫助我們以更低的成本、更有效地探索癌癥基因組。癌癥的特點(diǎn)是DNA和RNA變化，包括突變、基因復(fù)制和信使RNA的變化。利用基因組和轉(zhuǎn)錄組的綜合方法，可以揭開個(gè)人基因組的完整面目。這種方法也被用于臨床，以做出關(guān)于病人治療的關(guān)鍵決定。相關(guān)閱讀：比對(duì)6種轉(zhuǎn)錄組 中國學(xué)者發(fā)現(xiàn)遺傳奧秘。

癌癥以多種復(fù)雜的形式存在，很難預(yù)防和/或治療。zui重要的是，應(yīng)該研究病因、發(fā)病機(jī)理、預(yù)后及其表型，以開發(fā)新的療法和改善現(xiàn)有的治療方法。突變是癌癥的主要原因之一。迄今為止已經(jīng)報(bào)道了大約140個(gè)具有有害突變的基因。這進(jìn)一步加劇了開發(fā)有效療法的難度。癌癥發(fā)展中的多個(gè)步驟，為治療策略提供了充足的時(shí)間，對(duì)抗它們的出現(xiàn)。癌癥開始于DNA突變，但是幾個(gè)影響因素源于個(gè)人的表觀基因組，這需要維持體內(nèi)平衡的新方法。zui近測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)幫助科學(xué)家對(duì)各種各樣的癌癥腫瘤進(jìn)行了測(cè)序，從而為癌癥預(yù)防和治療提供了新的見解。相關(guān)閱讀：基因組測(cè)序助力腫瘤精密治療。

人類基因組是由兩個(gè)單倍體組（23條染色體）組成，每個(gè)都包含大約六十億個(gè)核苷酸。大約20000個(gè)基因存在于每組染色體中。這些基因被轉(zhuǎn)錄成信使RNA(mRNA)、核糖體RNA(rRNA)和轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)，構(gòu)成了整個(gè)轉(zhuǎn)錄組。其他種類的RNA稱為非編碼RNA(ncRNAs)，包括不編碼蛋白質(zhì)、但可以激活或抑制基因表達(dá)的micro-RNAs(miRNA)。據(jù)報(bào)道，miRNAs可刺激幾個(gè)基因，并進(jìn)化為幾種疾病治療策略的重要參與因子。在2003年完成的人類基因組計(jì)劃，為基于測(cè)序技術(shù)的精密醫(yī)學(xué)奠定了基礎(chǔ)，并繼續(xù)前進(jìn)到RNAi、ZFNs和TALENs，現(xiàn)在出現(xiàn)了一個(gè)*的CRISPR / Cas9基因組編輯工具。目前，對(duì)于基因功能和基因突變的理解——都?xì)w功于組學(xué)，可促使我們開發(fā)各種分子工具，來診斷各種遺傳疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素，包括糖尿病、阿爾茨海默氏癥,亨廷頓氏病、杜氏肌肉營養(yǎng)不良癥、先天失明和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。CRISPR/Cas9技術(shù)目前被證明可糾正這些疾病的致病突變，并可能被開發(fā)成一種有前途的治療方法，從遺傳學(xué)水平來保護(hù)具有風(fēng)險(xiǎn)的患者。相關(guān)閱讀：深挖CRISPR的治療潛力。

之前，已有研究介紹了幾種癌癥療法，但不能持續(xù)很長的時(shí)間。失敗的主要原因包括，自身抵抗力的發(fā)展和有害的副作用。以前的ZFNs和TALENs被用來治療癌癥，但是它們的效率受到限制，因?yàn)樗鼈儫o法有效靶定致癌作用中發(fā)生的表觀遺傳變化。zui近，一種更通用的基因組編輯技術(shù)CRISPRs/Cas9對(duì)于可靠的長期癌癥治療，顯示出巨大潛力。CRISPR/Cas9是細(xì)菌和古菌中的一種適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，細(xì)菌通過DNA序列捕獲進(jìn)化出這個(gè)系統(tǒng)。細(xì)菌和古生菌的這種自然適應(yīng)性免疫力，可以被重新設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)所需的基因組編輯，更重要的是可重新改造它，作為一種方法，治療長期等待的癌癥和遺傳病。

表觀遺傳變化可定義癌癥發(fā)展的環(huán)境。組織發(fā)育基因如果發(fā)生突變，就會(huì)刺激癌癥的發(fā)展。此前，Khan和他的同事們討論了SUMOylation是致癌過程中的一個(gè)表觀遺傳事件，可能被新型治療策略利用，來治療癌癥。

這篇綜述試圖探索CRISPR / Cas9系統(tǒng)在癌癥和遺傳性疾病療法中的適用性。此外，有研究探討了一些基因突變和CRISPR / Cas9系統(tǒng)的適用性，以提供給研究人員專注于實(shí)驗(yàn)室研究到臨床的轉(zhuǎn)化。

在綜述中，研究人員回顧了CRISPR/Cas9作為一種治療選擇的進(jìn)展。研究人員還提供了重要的基因突變，在那里CRISPRs可能被重新改造來產(chǎn)生適應(yīng)性免疫，對(duì)抗癌變并編輯致癌的基因突變。同時(shí)，這篇綜述也討論了CRISPR技術(shù)的挑戰(zhàn)，重點(diǎn)是病原體進(jìn)化出對(duì)抗CRISPRs的能力。研究人員梳理了具有不同載體（可有效地將其傳遞到靶細(xì)胞）的CRISPRs功能的進(jìn)展；此外，該綜述文章還討論了類似的技術(shù)，包括ZFN和TALENs。此外，該綜述回顧了CRISPR療法在臨床應(yīng)用中的進(jìn)展；事實(shí)上，通過這種治療之后，病人具有較低的發(fā)病率和死亡率，并具有zui小的副作用。

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