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上节课我们介绍了基因编辑的基本原理，并且重点介绍了具有革命意义的CRISPR技术。
那么CRISPR技术的革命性究竟有哪些具体的体现？科学家利用这把基因魔剪，又做出了哪些前所未有的工作呢？这节课我们就通过几个贴近临床的案例，来更进一步理解魔剪的神奇之处。
就在不久前，英美两国的一个联合研究团队，同时在顶级期刊《自然》上发表了一项重磅的研究成果。
用“重磅”来形容这项研究，可真是一点儿都不为过。为什么呢？因为这项研究单从工作量来看就能让人瑟瑟发抖：科学家利用基因编辑技术，敲掉了横跨30个癌种的种癌细胞系中的18,个基因！听好了，这里不是个基因，也不是0个基因，而是00多个基因，并且横跨30个癌种的种癌细胞系。
如此大的一个工作量，放在以前，科学家想都不会去想。为什么呢？原因很简单，钱和时间耗不起啊。但是，CRISPR技术的出现，彻底改变了这种格局。科学家正是利用这种极其便捷、经济，又高效的基因编辑技术，实现了前所未有的大规模癌症相关基因的敲除。
到这里你可能要问了：如此大的工作量，究竟要达到什么目的呢？说到目的，这项研究目标可以说是相当宏伟了。
我们都知道，开发一种新药很难。虽然近几年来，癌症治疗实现了很多突破，但是寻找有效的治疗靶点仍然是一项非常具有挑战性的工作。科学家正是希望通过这项工作，一次性，大规模地发现更多抗癌新靶点。
那么，这项研究最终的成果如何呢？我想可以用八个字来形容：开天辟地，史无前例。这个庞大的研究让癌细胞彻底暴露了自己的弱点，数千个癌细胞生长不可或缺的基因被发现，其中有个非常有潜力的抗癌靶点。科学家还基于自己开发的评价体系，给这个基因评了优秀等级，贡献出了一份“癌细胞死亡名单”。
这也是科学家首次实现从基因组规模上，以数据驱动的方式，寻找有效的抗癌靶点。这事儿要是搁在5年以前，是无论如何也不可能达到这个规模和精度的。可以说CRISPR基因编辑技术赋予了科学家一个革命性的工具，让他们以开创性的方法去开发抗癌新药。
以上，我们介绍了CRISPR技术可以高效地敲除基因，除了这张技能卡之外，CRISPR技术还有一个非常重要的技能卡：就是可以给某个基因大批量引入突变，从而深入研究一个基因。
BRCA1基因想必大家都非常熟悉。好莱坞著名女星安吉丽娜·朱莉正是被检测出携带BRCA1基因突变。在检测之后，朱莉被告知有87%的概率患乳腺癌，50%的概率患卵巢癌。于是，她先后进行了乳腺、卵巢和输卵管切除手术，使得患癌风险降到5%以下。
那么这个案例是否意味着只要携带BRCA1基因突变，癌症风险就一定会增加呢？答案是否定的。事实上，BRCA1基因有非常多种突变形式，其中有些突变被明确证实会增加癌症风险的。但是，还有很多其他突变，科学家也不知道是不是会致癌。那么有没有一种办法可以彻底搞清楚BRCA1基因不同突变的临床风险呢？
这次，还是CRISPR技术帮了大忙。年，一个来自美国的科研团队利用CRISPR技术在细胞的BRCA1基因上制造了大量突变，一次性搞清了近种突变的功能。这项工作的意义可谓非常重大，依据这些研究结果，就可以更精准地评估BRCA1基因突变携带者的患癌风险，进一步更好地指导预防。
事实上，人体中成千上万种的基因突变，有些突变可以给人类带来神奇的功能，比如我们奇点曾经报道过我国哈萨克族人身上的一种神奇的基因突变，可以大幅减少胆固醇的吸收，减少高血脂风险；而另外一些突变则会引起疾病，比如各种癌症或代谢相关突变等等。
而在这些基因突变的研究中，CRISPR技术就是一支利箭。
以上两个例子都是CRISPR技术对于基础研究的意义。事实上，除了助力基础研究之外，CRISPR技术还可以大大推动临床研究的进展，这里我给大家分享两个重要的案例。
大家都知道，器官移植供体来源不足一直都是困扰临床的一个大问题，尤其是心脏移植，供体严重匮乏。
怎么办呢？其实长期以来科学家一直在尝试异种心脏移植。因为猪的心脏在大小和构造上，与人类相似，所以猪心脏一直被认为是理想的供体来源。
不过，猪心脏移植却有一个很难跨越的障碍：那就是猪基因组上有很多逆转录病毒的基因，这些病毒并不会对猪本身有影响却有可能跨种传染给人类。
怎么办呢？最简单有效的做法就是把这些逆转录病毒的基因给敲掉！年，中国科学家通过CRISPR技术，将猪细胞基因组上的逆转录病毒基因全部敲掉，一举扫除了猪器官移植的最大障碍。目前，他们已经成立了一家公司，正在推动猪心脏的临床应用。
当然除了心脏外，猪的其他器官，如角膜、肾脏等异种移植的障碍也被扫除了。相信在CRISPR技术的协助下，器官移植供体来源缺乏的困境，将会得到大大缓解。
除了可以解决异种移植上的一些难题之外，CRISPR技术还是当红的CAR-T细胞免疫疗法的神助手。
我们知道，CAR-T细胞免疫疗法的出现，是人类癌症治疗领域的里程碑，其治疗效果之好，令人赞叹。不过，就目前上市的CAR-T细胞疗法来说，动辄四五十万美金的治疗费用让很多患者望而却步。
为什么CAR-T细胞疗法这么贵呢？其中一个关键点在于个性化定制。也就是说，需要从患者体内抽取自身T细胞制作CAR-T，不但周期长，并且只能小批量制作，极大地拉高了成本。当然我们知道，直接用异源T细胞批量去制作CAR-T也不行，因为这样会造成严重的排异反应。
那有没有可能通过改造这些异源T细胞，从而降低排异反应呢？答案是肯定的。事实上，早在年的时候，就有团队通过基因编辑技术，在异源T细胞上关闭了导致排异反应的关键基因，并成功拯救了一个11个月大的急性淋巴细胞白血病患者。
只是在当时，科学家用的还是我们之前提到的锌指技术，如今，他们可以利用更高效，更低成本的CRISPR基因编辑技术，从而用更低成本大批量制作通用型CAR-T细胞。
以上我们分享的两个案例其实都已经离临床治疗非常近了，不过听完之后，你一定还会问：那么目前有没有被批准进入临床试验的CRISPR基因编辑疗法呢？
答案是有。年底，一项用基因编辑治疗β-地中海贫血和镰状细胞病的CRISPR基因编辑疗法，被FDA获准进入临床试验。也同样在年底，另一项治疗特定先天性失明的基因编辑疗法也被批准进入临床试验。
我们知道，镰状细胞病是一种单基因疾病，发病原因很简单，就是血红蛋白的基因发生了突变，使得红细胞扭曲成镰刀状，从而引发贫血、感染、致命的器官衰竭、组织损伤、中风和疼痛等疾病。受该疾病影响的患者达到数百万，此外，每年还有二三十万患儿来到这个世界。
既然这是一种单基因遗传病，那么如果我们能用基因编辑技术，彻底修复造血干细胞中的血红蛋白基因，是不是就可以彻底治愈这种疾病呢？
年，美国科学家利用CRISPR技术，对镰状细胞病患者的造血干细胞进行基因编辑，然后将修复后的造血干细胞移植到免疫缺陷小鼠体内，发现在小鼠体内形成了正常的红细胞。这表明，在体外编辑干细胞后，输回体内，对于镰状细胞病的治疗是可行的。
随后，到年底，对CRISPR技术临床应用一直持高度谨慎状态的FDA，终于放行了第一个针对β-地中海贫血和镰状细胞病的CRISPR基因编辑疗法临床试验。目前这项临床试验正在进行中，我们也期待他们能带来振奋人心的结果。
说到这里，不知道你有没有这样一个疑问：造血干细胞或淋巴细胞可以提取出来，编辑好后再输回体内，但是人体中大部分细胞可没法这么干，比如肌肉、内脏等等。这种情况下基因编辑还能奏效吗？我们来看下面这项研究。
苯丙酮尿症是一种常见代谢病，是由一个基因发生单碱基突变造成的，会使肝细胞分泌的一种氨基酸代谢酶失去功能，引起有毒物质的大量积累，最终导致智力低下、精神异常等等多种病症。
不久前，瑞士科学家就对患有苯丙酮尿症的小鼠进行了基因编辑。这次他们直接把搭载CRISPR系统的病毒注射进入小鼠体内，结果发现小鼠肝脏中63%的错误氨基酸酶恢复正常功能，更重要的是，小鼠血液中的有毒物质也恢复到了正常水平。
像苯丙酮尿症这种由单碱基突变引起的疾病，在人类中有数千种，超过人类遗传病的50%。理论上，这些疾病都可以通过基因编辑来治疗，前景非常广阔。
当然有黑就有白，有光明就有黑暗，革命性的CRISPR技术也不是完美无缺。在下一节课里，我们就给大家分享CRISPR技术的一个重要软肋。最后我仍然邀请大家来思考一个问题：强大的基因魔剪CRISPR技术，有没有引起你的某种担忧呢？把你的思考写到留言区，我们一起互动。
本文来源：奇点网
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