從被發現至今，CRISPR/Cas9技術一直是科學界的寵兒，且不論其”剪不斷理還亂”的ZL之爭，CRISPR/Cas9技術的發展使得基因編輯成為了一項更具有時效性和準確性的工作。基因突變導致的遺傳疾病給全球無數患者帶來了病痛，其中不乏至今還沒有有效療法的疾病，如帕金森癥，杜氏肌營養不良癥，法可尼貧血等等。基于靶基因的基因編輯給這些患者帶來了治愈的希望，但是隨之而來的倫理問題也讓科學界爭論不休：到底什么樣的疾病能夠獲得被CRISPR/Cas9編輯的通行證？會出現“設計”出來的嬰兒嗎？此外，CRISPR/Cas9潛在的脫靶效應也使得人們心中對其應用存在安全性的質疑。
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2016年初，CRISPR/Cas9技術被英國人類繁育和胚胎學管理局批準，運用到人類胚胎上。承接這個備受爭議的項目的正是弗朗西斯·克里克研究所。研究人員打算對人類胚胎進行基因編輯，并讓其發育到第七天，以研究胚胎發育早期所必須的基因，以及流產的產生原因。但是經過基因編輯的胚胎不會繼續發育下去，因此研究的最后，我們并不會得到一個所謂的“設計”出來的嬰兒。
而2016年7月，中國科學家們力排眾議，將CRISPR/Cas9真正運用到臨床上去。這個消息當時就在世界范圍內引起了軒然大波，自然雜志還特意為此發文。
該項目是由成都四川大學華西醫院腫瘤專家盧鈾所率領的。臨床試驗于7月6日獲得醫院審查委員會的道德批準。研究團隊會將化療、放療均失敗的非小細胞肺癌患者納入臨床試驗。
盧鈾的研究小組將從患者的血液中提取T細胞，然后使用CRISPR-Cas9技術在提取出的細胞中敲除一個基因。該基因編碼的蛋白質為PD-1，通常用作檢查細胞發起免疫應答的能力，以防止其攻擊健康細胞。因此，理論上說，PD-1的敲除能夠激活免疫應答。經過基因編輯的細胞會在實驗室進行體外繁殖，而后再次注射進入患者的血液。盧鈾的研究團隊預期經過編輯的細胞會隨著血液在全身流動，而后靶向在癌細胞處。
在2016年，FDA批準使用兩種基于抗體的療法阻斷PD-1，以對抗肺癌。但是對于任何給定的患者來說，難以預測這些抗體將在多大程度上阻斷PD-1，并激活免疫應答。相比之下，通過敲除基因來阻斷PD-1的效果會更加直接有效，同時細胞增殖增加了反應的可能性。紐約Memorial Sloan Kettering癌癥中心的免疫治療臨床研究人員Timothy Chan也表示：“這種方法會比抗體更有效。”
但是，正如我們之前提到的，人們對于CRISPR技術的脫靶效應還存在一定的擔心。為了最小化CRISPR潛在的危害，華西醫院的研究團隊將和一家名為MedGenCell的生物技術公司合作，以保障基因敲除發生在正確的位置上，而后才會將細胞重新注入患者體內。
到了今天，以CRISPR/Cas9為代表的基因編輯技術在疾病治療中的活躍程度已經遠遠超越了我們的想象。下面，小編就以杜氏肌營養不良癥（DMD）為例，講講CRISPR/Cas9技術是如何給患者帶來希望的。
杜氏肌營養不良癥是一種X染色體隱性遺傳病，因此表現出臨床癥狀的多是男孩。全球平均每5000個出生的男嬰中就會有一個患有DMD。雖然大部分患者的患病基因來自父母，但是還有大約三分之一的患者是由于新出現的基因突變導致的。患者多會在兒童早期出現肌肉退化，行走困難等表型，并最終失去行走能力。至今為止，DMD還沒有能夠根治的療法。DMD患者大部分會在20歲左右死于心肺無力。
引起DMD的突變基因名為肌營養不良蛋白（dystrophin）。肌營養不良蛋白負責通過含有許多亞基的蛋白質復合物，將每根肌纖維的細胞骨架連接到下面的基底層（細胞外基質）。 肌營養不良蛋白的缺乏使得過量的鈣穿透肌膜。鈣和信號通路的改變會進一步導致過量的水進入線粒體，然后細胞爆裂。在DMD患者中，肌營養不良蛋白的突變導致其功能的缺失，而后影響肌肉細胞的存活和功能。
肌營養不良蛋白是人體中非常大的一個蛋白，其功能難以通過小分子藥物進行調節，現有的很多研究通過線粒體調節等間接的方式來緩解DMD患者的癥狀，但是還遠遠達不到治愈的效果。作為一個遺傳疾病，基因編輯技術的治療潛力就凸顯出來了。
Serapta公司在DMD新療法開發方面做出了不俗的貢獻。其今年就得到了杜克大學的授權，使用CRISPR/Cas9對DMD患者進行基因編輯。該治療技術是由杜克大學生物醫學工程系副教授Charles A.Gersbach所帶領的團隊開發的。其通過切除突變肌營養不良蛋白基因中的外顯子，達到外顯子跳躍的目的，從而部分恢復肌營養不良蛋白的表達以及功能，以期待緩解患者的表型。理論上說，該技術適用于肌營養不良蛋白不同類型的突變引起的疾病。目前該療法還處于研發狀態，沒有進入臨床試驗。
當然，CRISPR/Cas9作為一個大熱的療法，Serapta不是唯一一家被其吸引的制藥公司。Exonics公司也十分看好CRISPR/Cas9技術在DMD上的治療潛力。Exonics公司設計利用病毒AAV將含有CRISPR/Cas9的質粒轉染進入患者細胞，改善其肌肉功能。該公司宣稱，患者只需要進行一次治療就可以達到比較長期的改善效果。
Exonics公司的設計是利用CRISPR/Cas9技術在肌營養不良蛋白的基因上面造成一個單一的切口，細胞將會利用非同源末端連接的方式將CRISPR/Cas9引起的DNA損傷修復。由于沒有同源修復模板，修復的過程中基因組上會形成新的突變，這對于肌營養不良蛋白外顯子跳躍，無義突變或是終止子突變帶來的功能缺失具有一定的修復作用。此外，至今為止，Exonics公司還沒有檢測到治療過程中CRISPR/Cas9引起的脫靶毒性，因此安全性暫時還不是一個很大的問題。
由此可知，作為一個新興技術，CRISPR/Cas9在科研和臨床上都很受追捧。我們也期待其能夠在倫理的監督下，成為治愈遺傳疾病的那顆銀色子彈。