自然:延长小鼠寿命 基因编辑技术带来治愈早衰的希望
衰老是一个人一生中必须经历的过程。几千年来，人们对逆转衰老的探索从未停止过。虽然近年来医学的发展延长了人类的寿命，但衰老总是不可逆转的。
最近，麻省理工学院刘中达博士和哈佛大学布罗德研究所的研究小组最近的一项研究表明，他们首次利用CRISPR基因编辑技术在小鼠体内实现了衰老逆转。
具体来说，研究人员发现，在过早衰老小鼠模型中，衰老和退化的细胞被基因编辑技术取代，成功恢复了小鼠心脏、主动脉等衰老器官的功能，使小鼠的寿命延长了一倍以上，从7个月延长到近1.5年。
这项名为“体内基础编辑拯救老鼠的哈钦森-吉尔福德早衰症”的研究发表在1月6日的《自然》杂志上。
(来源：自然)
对于这一研究结果，论文作者之一莱斯利戈登博士说，“这一研究将为早衰儿童的新疗法提供令人兴奋的新的可能治愈的方案。”
比衰老更难以接受的早衰
早衰，也称为哈金森-吉尔福德早衰综合征(HGPS)，是一种罕见且致命的遗传疾病，可导致儿童加速衰老，发病率约为400-800万。这种极其罕见的疾病会使人迅速衰老，最终会死于只有老年人才会得的老年病。
早衰症的早期症状包括发育迟缓、局部性硬皮病症状。当患者过了幼年期之后，其他的症状会变得更明显。,人如发育受限、头发稀疏和脸、嘴、鼻子狭窄，都是早衰患者特有的症状。早衰的人，身体通常都很小很弱，就像老年人一样。
接下来的症状会发展成皮肤皱纹、动脉硬化、心血管疾病等等。这也是早衰患者最痛苦的事情，他们在最好的年纪也会出现器官衰竭。
萨姆伯恩斯也是一个早衰病人。随着年龄的增长，萨姆的头发开始脱落，身体越来越小，体重也不再增加。但他依然积极面对生活，拓宽了人生的宽度。在2013年的TED演讲中，他分享了自己的患病经历。萨姆说：“虽然我在生活中遇到了很多困难，但我不想让别人为我感到难过。”
2014年初，早产儿研究基金会报告称，萨姆在17岁时死于这种不治之症。
即使在 2020 年的 11 月份，FDA 宣布批准了全球首个用于治疗早衰的药物 Lonafarnib 上市，用于治疗早老症（HGPS）和早衰样核纤层蛋白病（PL）。但是这类药物无法治愈早衰，只能将患者的寿命延长 2.5 年左右。
治愈早衰的希望：CRISPR
像许多致命的遗传病一样，过早衰老也是由基因突变引起的。具体而言，在编码层粘连蛋白A的基因LMNA中，特定位置的碱基C(胞嘧啶)被改变为T(胸腺嘧啶)。这两个LMNA基因之一的微小变化将导致严重的后果。突变基因产生的有毒蛋白质在细胞核内积累，造成DNA损伤。最终，患有HGPS病的儿童从1岁或2岁开始迅速变老，大多数患者的寿命不超过15岁。
显然，如果我们想治愈过早衰老，我们必须纠正基因缺陷，并修改LMNA上特定位置的碱基。2019年，一个团队用CRISPR技术治疗过早衰老的小鼠，但效果有限，只能延长25%的寿命。
而在此次研究中，David Liu 博士带领的研究团队通过早前利用早衰患者组织开发的“LMNA”基因编辑系统，可以更加有效地修复早衰的遗传缺陷，降低脱靶效应。
在早衰小鼠模型中，研究人员发现，这种以腺病毒为载体的基因编辑工具，通过眼窝或腹腔注射后，可以修复小鼠体内 90% 细胞的 LMNA 基因缺陷，尤其是在肝脏、心脏等重要器官中，几乎所有的衰老细胞都被替换成了正常的细胞。
图 | 修复导致过早衰老综合症的基因突变（来源：Nature）
不仅如此，研究人员在随后的随访中还发现，即使在治疗 6 个月后，小鼠中的众多细胞依旧保持着正常的遗传信息。最让人感到欣喜的是，经过治疗的小鼠，寿命从 7 个月延长到了 18 个月，而正常小鼠的寿命也就只有 2 年。这也意味着，只需要一次注射就可以几乎达到治愈的效果。
对此，本文作者之一 Jonathan Brown 教授表示，“我们非常高兴地看到，实验室里的研究有望发挥出治疗效果。我们的最终目的是想要开发出治疗人类早衰症的方法，当然我们还需要在动物模型中回答几个关键问题。”
总的来说，这一研究初步展示了 CRISPR 在早衰征中强大的应用前景，使人类对于衰老的理解更上一层。不过，要想用 CRISPR 基因编辑治疗人类疾病，还需要确保这种干预措施的安全性。
在此基础上，假如这种方法在关键组织中成功修复了早衰引起的改变，意味着这种方法有望帮助那些具有相关突变基因的人延续健康、延长寿命，并改善生活质量。
编审：王新凯
排版：范遥
参考资料：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-01/nhgr-dms123120.php
https://www.genome.gov/news/media-availability/NIH-research-leads-to-first-FDA-approved-treatment-for-progeria
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4401475/