悉尼新南威尔士大学的科学家开发了一种革命性的CRISPR技术，可以在不切割DNA的情况下重新激活基因，为治疗包括镰状细胞病在内的遗传疾病提供了一种可能更安全的方法。这项突破性研究发表在《自然通讯》杂志上，由该大学与孟菲斯圣裘德儿童研究医院合作完成，代表了第三代基因编辑技术，即表观遗传编辑。
这项新技术针对甲基基团，这些小型化学标记附着在DNA上，充当沉默基因的分子锚。通过使用改良的CRISPR系统递送可去除这些甲基标签的酶，研究人员可以在不改变底层DNA序列的情况下重新激活休眠基因。当在实验室测试中重新添加甲基基团时，基因再次关闭，这提供了甲基化直接控制基因活性的确凿证据。
该研究的主要作者梅林·克罗斯利教授用简单的语言解释了这些发现的重要性。他指出，他们非常清楚地表明，如果你掸掉蛛网，基因就会开启。这项研究解决了一场关于甲基化是基因沉默的原因还是结果的长期科学争论，证明这些化学标签确实在主动控制基因表达。
该技术对于治疗镰状细胞病特别有前景，这是一种影响全球数百万人的痛苦遗传性血液疾病。拟议的治疗方法将通过重新激活胎儿球蛋白基因来发挥作用，该基因在向发育中的胎儿输送氧气方面起着关键作用。医生将提取患者的血液干细胞，在实验室中应用表观遗传编辑以清除胎儿球蛋白基因上的甲基标签，然后将细胞重新注入骨髓，在那里它们将产生健康的红细胞。
与早期的CRISPR方法相比，这种方法的安全优势是显著的。克罗斯利教授强调，每当你切割DNA时，就存在癌症风险，这对于治疗终身疾病的基因疗法来说是一个严重的担忧。通过完全避免DNA切割，表观遗传编辑技术规避了这些潜在的陷阱，同时仍然实现了基因重新激活的治疗目标。
该项目的新南威尔士大学贡献者凯特·昆兰教授对表观遗传编辑的未来表示兴奋。她指出，他们的研究表明，这种方法允许研究人员在不修改DNA序列的情况下增强基因表达，这表明基于这项技术的疗法与第一代或第二代CRISPR技术相比，可能具有更低的意外负面影响风险。
迄今为止，所有实验都是在实验室环境中使用人类细胞进行的。新南威尔士大学和圣裘德的研究团队现在计划在动物模型中测试这种方法，同时探索更多与CRISPR相关的工具。如果在临床试验中取得成功，这项技术不仅可以改变镰状细胞病的治疗选择，还可以改变一系列涉及不当沉默或激活基因的遗传疾病的治疗方案。