能否利用 DNA 的重新编程治疗遗传病或解决人类进化过程中的缺陷？ 第1页

对

的答案一半同意一半不同意

我就先把“DNA的重新编程”理解为“改变DNA序列”好了

首先，是不是可以简单的通过改变DNA序列治病？

最简单的答案是，如果是基因突变导致的疾病理论上就是可以的。而且个人认为这是唯一治本（cure）的方法，其他的都是治标（treatment）。

最简单的例子就是单基因疾病，也就是单个基因上的突变导致的疾病，最常见的例子就是镰刀形红细胞贫血（Sickle Cell Anemia）。还比如我们实验室研究的Rtt（孤独症，由X染色体上的Mecp2基因导致），alexander disease（由Gfap基因导致）。

多基因病会比较复杂，要修改多个基因，但理论上也不是不可以。如果是癌症之类的，可能好几个基因都突变了，可能是甲基化变异，就比较困难。但是理论上来说，如果是DNA层面的变化导致的疾病，在知道具体突变，并且该突变还没有对人体造成不可逆转的破坏的前提下是可以通过改变基因来治疗的。但是如果癌症晚期了，重要脏器都收到了影响，再改变基因也来不及了。

然后来看手段。其实现在准确的修改某段 DNA 从技术层面来讲不是太大的问题。比较流行的方法有ZFN（Zinc-finger nucleases）, TALEN（transcription activator-like effector nucleases）, and CRISPR（clustered regulatory interspaced short palindromic repeat）。原理都是用人工合成的DNA或RNA作为模板，靠一些多肽链来识别特定的DNA片段并诱导突变或者同源重组。

（图片来自Addgene）

对具体技术感兴趣的可以参考Addgene（

）和今年的一篇Cell（

）。

这些技术可以精确到单点突变，而且用来做转基因小鼠，细胞系都已经很成熟了。缺点是效率不是很高，成功诱导突变的概率大概在1%（Talen）到30~50%（CRISPR）之间（现在有没有提高我不清楚，欢迎补充）。而且这些技术可以不用到病毒，就少了一个缺点。当然，最大的问题可能就像

所说，人体有那么多细胞，怎么修改的过来。

不过话说回来呢，有些病比较local，不需要修改身体所有的细胞那么麻烦.比方说糖尿病，尤其是二型糖尿病，与其相关的SNP（单核苷酸多态性）很多；而有一种一型糖尿病是因为自体免疫原因产生的，免疫细胞是比较好修改的，可以体外培养在输回体内。当然这些只是假想，在细胞层面做基因修改，是成功的，但是没什么可比性。

至于进化角度，我就不好评论了。至于有人说改一个基因就三头六臂了，我只好说您想多了 。不是没有这种基因可以改造身体结构，只是这些改变必须是在胚胎发育期就开始的，成人以后就╮(╯﹏╰）╭啦~

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最后提一下Nature上的一篇文章Translating dosage compensation to trisomy 21（

）

作者用X染色体沉默的技术，讲 XIST (the X-inactivation gene)插入第21号染色体，成功的在细胞层面治疗唐氏综合症（21号染色体三体综合征）。多一条染色体都不怕，直接把它沉默掉有木有。虽然医疗价值不高，但是这个想法碉堡了啊，实验也做得漂亮的让人膜拜啊。

（图片源于原文Figure 1）